Python 避免字典和元组的多重嵌套问题

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• 一、字典、元组的多重嵌套
• 二、嵌套结构重构为类

一、字典、元组的多重嵌套

例 1：记录全班学生的成绩。

分析：定义一个 SimpleGradebook类，

学生名是字典self._grades的键，成绩是字典self._grades的值。

class SimpleGradebook():
    def __init__(self):
        self._grades = {}
    def add_student(self, name):
        self._grades[name] = []
    def report_grade(self, name, score):
        self._grades[name].append(score)
    def average_grade(self, name):
        grades = self._grades[name]
        return self._grades, sum(grades) / len(grades)

book = SimpleGradebook()
book.add_student('qinlu')
book.report_grade('qinlu', 99)
print(book.average_grade('qinlu'))

({'qinlu': [99]}, 99.0)

字典可能因为功能过多导致结果多重嵌套。

例 2：扩充 SimpleGradebook类，按科目保存成绩。

分析：定义一个 BySubjectGradebook类，字典by_subject嵌套在字典self._grades内。

学生名是字典self._grades的键，科目、成绩是self._grades的值。

科目是字典by_subject的键，成绩是字典by_subject的值。

class BySubjectGradebook():
    """
        report_grade(), average_grade()嵌套了两层的字典
    """
    def __init__(self):
        self._grades = {}
    def add_student(self, name):
        self._grades[name] = {}
    def report_grade(self, name, subject, score):
        by_subject = self._grades[name]
        grade_list = by_subject.setdefault(subject, [])
        grade_list.append(score)
    def average_grade(self, name):
        by_subject = self._grades[name]
        total, count = 0, 0
        for scores in by_subject.values():
            total += sum(scores)
            count += len(scores)
        return self._grades, total / count

book = BySubjectGradebook()
book.add_student('qinlu')
book.report_grade('qinlu', 'Math', 99)
book.report_grade('qinlu', 'Math', 88)
book.report_grade('qinlu', 'Computer', 90)
book.report_grade('qinlu', 'Computer', 80)
print(book.average_grade('qinlu'))

({'qinlu': {'Math': [99, 88], 'Computer': [90, 80]}}, 89.25)

例 3：需求变更，需记录每次成绩占总成绩的权重。（期中、期末考试所占的分量比随堂考大）

class WeightedGradebook():
    def __init__(self):
        self._grades = {}
    def add_student(self, name):
        self._grades[name] = {}
    def report_grade(self, name, subject, score, weight):
        by_subject = self._grades[name]
        grade_list = by_subject.setdefault(subject, [])
        grade_list.append(score, weight)
    def average_grade(self, name):
        by_subject = self._grades[name]
        score_sum, score_count = 0, 0
        for subject, scores in by_subject.items():
            subject_avg, total_weight = 0, 0
            for score, weight in scores:
                #...
        return score_sum / score_count

该代码出现字典、元组的多层嵌套，应拆解为类。多层嵌套的代码，很难维护。

二、嵌套结构重构为类

将下面的字典重构为类。

字典by_subject嵌套在字典self._students内。

{'qinlu': {'Math': [(99, 0.1), (88, 0.9)], 'Computer': [(90. 0.1), (80, 0.9)]}}

分析：

① Gradebook()类，学生名是字典self._students的键；科目、成绩、权重是self._grades的值。

② Student()类，科目是字典self._subjects的键；成绩、权重是self._subjects的值。

③ Subject()类，成绩是列表self._grades的第一位；权重是列表self._grades的第二位。

从最底层开始重构，即考试成绩。这么简单的信息，没必要写成类。

namedtuple()命名元组。

'''
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'''
from collections import namedtuple

Grade = namedtuple('Grade', ('score', 'weight'))

# 科目类，该类包含考试成绩
class Subject():
    def __init__(self):
        self._grades = []
    def report_grade(self, score, weight):
        self._grades.append(Grade(score, weight))
    def average_grade(self):
        total, total_weight = 0, 0
        # print(self._grades)
        for grade in self._grades:
            # print(grade)
            total += grade.score * grade.weight
            total_weight += grade.weight
        return total / total_weight

# 学生类，该类包含学习课程
class Student():
    def __init__(self):
        self._subjects = {}
    def subject(self, name):
        if name not in self._subjects:
            self._subjects[name] = Subject()
        return self._subjects[name]
    def average_grade(self):
        total, count = 0, 0
        for subject in self._subjects.values():
            total += subject.average_grade()
            count += 1
        return total / count

# 成绩册类，包含所有学生考试成绩的容器类，该容器类以学生名字为键，可动态添加学生
class Gradebook():
    def __init__(self):
        self._students = {}
    def student(self, name):
        if name not in self._students:
            self._students[name] = Student()
        return self._students[name]

book = Gradebook()
qin = book.student('qinlu')
math = qin.subject('Math')
math.report_grade(99, 0.1)
math.report_grade(88, 0.9)
print(qin.average_grade())

89.1

虽然代码量是原来的两倍，但更清晰，更易扩展，理解起来比原来容易。

到此这篇关于Python 避免字典和元组的多重嵌套的文章就介绍到这了,更多相关Python 多重嵌套内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木！