python多个嵌套类

Question

这看起来像类继承，但我认为不是，并且必须有一种简单的方法来进行以下操作。 看一下这个简单的代码：

class Land:
    def __init__(self):
        print "a new Land"
        self.farms = []

    def addfarm(self):
        self.farms.append(Farm())


class Farm:
    def __init__(self):
        print "a new farm"
        self.animals = []

    def addanimal(self,name):
        self.animals.append(Animal(name))

class Animal:
    def __init__(self, name):
        print "hi, I am %s" % name
        self.name = name


USA = Land()
USA.addfarm()
USA.farms[0].addanimal('George')
USA.farms[0].addanimal('Martin')
USA.addfarm()
USA.farms[1].addanimal('Polly')
USA.farms[1].addanimal('Ralph')

有没有一种简单的方法来获取所有动物而不做？：

for eachfarm in USA.farms:
    for each in eachfarm.animals:
        print each.name

我之所以这样问是因为，例如，如果用户要向服务器场0添加新的George，我希望很快就能说出这个名字。 我还可以快速运行一个功能，该功能为我提供土地或所有农场中的所有动物。 我应该为所有这些编写函数还是Python拥有自己的函数？

我也想知道我的嵌套类结构是否不正确，并最终导致问题。

例如，假设我有一个函数，给定动物告诉我它的完美食物组合。 我希望能够在所有动物上运行该功能并将其写回到它们的对象中。 如果它们嵌套，恐怕功能可能会混淆！

谢谢！

Answer 1

像这样使用嵌套类非常好，并且根本不涉及继承。 但是，您可能希望选择略有不同的数据结构。

您说在每个农场中，您只希望能够拥有每个名字的一只动物。 但是，您使用列表来存储它们。 列表允许您在其中包含任意数量的同名动物，因此添加另一只动物时，您需要自己进行一次检查。

但是，您可以使用dict 。 dict是将键与值链接在一起的无序数据结构。 在您的情况下，您可以使用动物的名称作为键，并使用Animal对象作为值。 因为在内部， dict是哈希表，所以可以在恒定时间内（与使用循环的线性时间相比）检查键是否存在。

示例代码可能如下所示：

class Land:
    def __init__(self):
        print "a new Land"
        self.farms = []

    def addfarm(self):
        self.farms.append(Farm())


class Farm:
    def __init__(self):
        print "a new farm"
        self.animals = {}

    def addanimal(self,name):
        if not name in self.animals:
            self.animals[name] = Animal(name)
            return True
        return False

class Animal:
    def __init__(self, name):
        print "hi, I am %s" % name
        self.name = name


USA = Land()
USA.addfarm()
USA.farms[0].addanimal('George')
USA.farms[0].addanimal('Martin')
USA.addfarm()
USA.farms[1].addanimal('Polly')
USA.farms[1].addanimal('Ralph')

这样可以防止您将两个相同名称的动物添加到一个服务器场，并根据是否可以将动物添加到服务器场来返回布尔值。

为了使所有农场中的所有动物都需要嵌套循环。 但是，启用对象本身的迭代会更好。 如果您执行以下操作：

class Land(object):
    def __init__(self):
        print "a new Land"
        self.farms = []

    def addfarm(self):
        self.farms.append(Farm())

    def __iter__(self):
        for farm in self.farms:
            yield farm


class Farm(object):
    def __init__(self):
        print "a new farm"
        self.animals = {}

    def addanimal(self,name):
        if not name in self.animals:
            self.animals[name] = Animal(name)
            return True
        return False

    def __iter__(self):
        for name, animal in self.animals.iteritems():
            yield animal

class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        print "hi, I am %s" % name
        self.name = name

然后，您可以：

for farm in USA:
    for animal in farm:
        pass #do something here

根据您的评论，您还希望能够执行land.getAllAnimals()和farm.getAllAnimals() 。 后者很容易实现，因为farm是所有动物的迭代器。 如果您想要一个列表，可以简单地调用list(farm) 。
对于land.getAllAnimals() ，有两个不错的选择。 两者都将添加到先前的声明中。

选项1

 class Land(object): def getAllAnimals(self): for farm in self: for animal in farm: yield animal 

选项2

 from itertools import chain class Land(object): def getAllAnimals(self): return chain(*self) 

两者都将返回所有动物的迭代器。 要将它们投射到列表中，只需在它们上调用list 。 前者更容易理解，但后者更简洁，我认为更好。

Answer 2

嵌套循环没有任何问题，而这只是做到这一点的方法。 您可能希望研究一种更具声明性的方法，或者可能希望以不同的方式存储数据，但这仅是实现细节，主要是个人喜好。