Python的集合set原理

集合(set)是一個無序的不重復元素序列。

可以使用大括號 { } 或者 set() 函數創建集合，注意：創建一個空集合必須用 set() 而不是 { }，因為 { } 是用來創建一個空字典。

class Array(object):

def __init__(self, size=32, init=None):

self._size = size

self._items = [init] * self._size

def __getitem__(self, index):

return self._items[index]

def __setitem__(self, index, value):

self._items[index] = value

def __len__(self):

return self._size

def clear(self, value=None):

for i in range(len(self._items)):

self._items[i] = value

def __iter__(self):

for item in self._items:

yield item

class Slot(object):

"""定義一個 hash 表 數組的槽

注意，一個槽有三種狀態，看你能否想明白

1.從未使用 HashMap.UNUSED。此槽沒有被使用和沖突過，查找時只要找到 UNUSED 就不用再繼續探查了

2.使用過但是 remove 了，此時是 HashMap.EMPTY，該探查點后邊的元素扔可能是有key

3.槽正在使用 Slot 節點

"""

def __init__(self, key, value):

self.key, self.value = key, value

class HashTable(object):

# 表示從未被使用過

UNUSED = None

# 使用過，但是被刪除了

EMPTY = Slot(None, None)

def __init__(self):

self._table = Array(8, init=HashTable.UNUSED)

self.length = 0

# 負載因子

@property

def _load_factor(self):

return self.length/float(len(self._table))

def __len__(self):

return self.length

# 哈希函數 用內置的哈希哈數進行哈希一下，然后對數組長度取模

def _hash(self, key):

return abs(hash(key)) % len(self._table)

def _find_key(self, key):

# 得到第一個值的位置

index = self._hash(key)

_len = len(self._table)

# 當這個槽不是未使用過的，才接著往下找；如果是未使用過的，這個key肯定不存在

while self._table[index] is not HashTable.UNUSED:

# 槽使用過，但是被刪除了

if self._table[index] is HashTable.EMPTY:

# cpython解決哈希沖突的一種方式

index = (index*5 + 1) % _len

continue

elif self._table[index] == key:

return index

else:

index = (index * 5 + 1) % _len

return None

# 檢測槽是否能被插入

def _slot_can_insert(self, index):

return (self._table[index] is HashTable.EMPTY or self._table[index] is HashTable.UNUSED)

# 找到能被插入的槽的index

def _find_slot_insert(self, key):

# 得到第一個值的位置

index = self._hash(key)

_len = len(self._table)

while not self._slot_can_insert(index):

index = (index * 5 + 1) % _len

return index

# in 操作符

def __contains__(self, key):

index = self._find_key(key)

return index is not None

def add(self, key, value):

if key in self:

index = self._find_key(key)

# 更新值

self._table[index].value = value

return False

else:

index = self._find_slot_insert(key)

self._table[index] = Slot(key, value)

self.length += 1

if self._load_factor > 0.8:

return self._rehash()

return True

def _rehash(self):

oldtable = self._table

newsize = len(self._table) * 2

# 新的table

self._table = Array(newsize, HashTable.UNUSED)

self.length = 0

for slot in oldtable:

if slot is not HashTable.UNUSED and slot is not HashTable.EMPTY:

index = self._find_slot_insert(slot.key)

self._table[index] = slot

self.length += 1

def get(self, key, default=None):

index = self._find_key(key)

if index is None:

return default

else:

return self._table[index].value

def remove(self, key):

index = self._find_key(key)

if index is None:

raise KeyError

value = self._table[index].value

self.length -= 1

# 把槽設置為空槽

self._table[index] = HashTable.EMPTY

return value

def __iter__(self):

for slot in self._table:

if slot not in (HashTable.UNUSED, HashTable.EMPTY):

yield slot.value

class SetADT(HashTable):

def add(self, key):

return super(SetADT, self).add(key, True)

def __and__(self, other_set):

# 求交集

new_set = SetADT()

for element_a in self:

if element_a in other_set:

new_set.add(element_a)

return new_set

def __sub__(self, other_set):

# 求差集

new_set = SetADT()

for element_a in self:

if element_a not in other_set:

new_set.add(element_a)

return new_set

def __or__(self, other_set):

# 求交集

new_set = SetADT()

for element_a in self:

new_set.add(element_a)

for element_b in other_set:

new_set.add(element_b)

return new_set

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本文標題: Python 實現集合Set的示例

本文地址: http://www.cppcns.com/jiaoben/python/370640.html

總結

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