Что такое "замороженный диктант"?




  • замороженный набор frozenset.

  • замороженный список может быть кортежем.

  • что такое замороженный диктант? Неизменный, хешируемый дикт.


я думаю, это может быть что-то вроде collections.namedtuple, но это больше похоже на замороженный дикт (полузамороженный дикт). Не так ли?



"frozendict" должен быть замороженным словарем, он должен иметь keys,values,get и т. д. и поддержка in,for и т. д.

822   14  

14 ответов:

Python не имеет встроенного типа frozendict. Оказывается, это не было бы полезно слишком часто (хотя это все равно было бы полезно чаще, чем frozenset есть).

наиболее распространенная причина, по которой требуется такой тип, - это когда функция memoizing вызывает функции с неизвестными аргументами. Наиболее распространенным решением для хранения хешируемого эквивалента dict (где значения хешируются) является что-то вроде tuple(sorted(kwargs.iteritems())).

Это зависит от сортировки не немного безумный. Python не может положительно обещать, что сортировка приведет к чему-то разумному здесь. (Но это не может обещать много другого, так что не потейте слишком много.)


вы могли бы достаточно легко сделать какую-то оболочку, которая работает так же, как дикт. Это может выглядеть примерно так

import collections

class FrozenDict(collections.Mapping):
    """Don't forget the docstrings!!"""

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        self._d = dict(*args, **kwargs)
        self._hash = None

    def __iter__(self):
        return iter(self._d)

    def __len__(self):
        return len(self._d)

    def __getitem__(self, key):
        return self._d[key]

    def __hash__(self):
        # It would have been simpler and maybe more obvious to 
        # use hash(tuple(sorted(self._d.iteritems()))) from this discussion
        # so far, but this solution is O(n). I don't know what kind of 
        # n we are going to run into, but sometimes it's hard to resist the 
        # urge to optimize when it will gain improved algorithmic performance.
        if self._hash is None:
            self._hash = 0
            for pair in self.iteritems():
                self._hash ^= hash(pair)
        return self._hash

Он должен работать большой:

>>> x = FrozenDict(a=1, b=2)
>>> y = FrozenDict(a=1, b=2)
>>> x is y
False
>>> x == y
True
>>> x == {'a': 1, 'b': 2}
True
>>> d = {x: 'foo'}
>>> d[y]
'foo'

любопытно, хотя у нас редко бывает полезным frozenset в python все еще нет замороженного отображения. Идея была отвергнута в PEP 416.

Итак, решение python 2 для этого:

def foo(config={'a': 1}):
    ...

еще, кажется, несколько хромает:

def foo(config=None):
    if config is None:
        config = default_config = {'a': 1}
    ...

в python3 у вас есть возможность этой:

from types import MappingProxyType

default_config = {'a': 1}
DEFAULTS = MappingProxyType(default_config)

def foo(config=DEFAULTS):
    ...

теперь по умолчанию можете обновляться динамически, но оставаться неизменным там, где вы хотите будьте неизменяемы, передавая вместо этого прокси.

изменение default_config обновить DEFAULTS как и ожидалось, но вы не можете писать в сам объект прокси-сервера сопоставления.

по общему признанию, это не совсем то же самое, что "неизменяемый, хешируемый дикт", но это достойная замена, учитывая те же самые случаи использования, для которых нам может понадобиться frozendict.

предполагая, что ключи и значения словаря сами по себе неизменяемы (например, строки), то:

>>> d
{'forever': 'atones', 'minks': 'cards', 'overhands': 'warranted', 
 'hardhearted': 'tartly', 'gradations': 'snorkeled'}
>>> t = tuple((k, d[k]) for k in sorted(d.keys()))
>>> hash(t)
1524953596

вот код, который я использую. Я подкласс frozenset. Преимущества этого заключаются в следующем.

  1. это действительно неизменяемый объект. Не стоит полагаться на хорошее поведение будущих пользователей и разработчиков.
  2. легко конвертировать туда и обратно между обычным словарем и замороженным словарем. FrozenDict (orig_dict) --> замороженный словарь. дикт (frozen_dict) --> обычный дикт.

обновление 21 января 2015: оригинальный кусок код, который я опубликовал в 2014 году, использовал цикл for, чтобы найти ключ, который соответствует. Это было невероятно медленно. Теперь я собрал реализацию, которая использует преимущества функций хэширования frozenset. Пары ключ-значение хранятся в специальных контейнерах, где __hash__ и __eq__ функции основаны только на ключе. Этот код также был формально проверен на единицу, в отличие от того, что я опубликовал здесь в августе 2014 года.

MIT-стиль лицензии.

if 3 / 2 == 1:
    version = 2
elif 3 / 2 == 1.5:
    version = 3

def col(i):
    ''' For binding named attributes to spots inside subclasses of tuple.'''
    g = tuple.__getitem__
    @property
    def _col(self):
        return g(self,i)
    return _col

class Item(tuple):
    ''' Designed for storing key-value pairs inside
        a FrozenDict, which itself is a subclass of frozenset.
        The __hash__ is overloaded to return the hash of only the key.
        __eq__ is overloaded so that normally it only checks whether the Item's
        key is equal to the other object, HOWEVER, if the other object itself
        is an instance of Item, it checks BOTH the key and value for equality.

        WARNING: Do not use this class for any purpose other than to contain
        key value pairs inside FrozenDict!!!!

        The __eq__ operator is overloaded in such a way that it violates a
        fundamental property of mathematics. That property, which says that
        a == b and b == c implies a == c, does not hold for this object.
        Here's a demonstration:
            [in]  >>> x = Item(('a',4))
            [in]  >>> y = Item(('a',5))
            [in]  >>> hash('a')
            [out] >>> 194817700
            [in]  >>> hash(x)
            [out] >>> 194817700
            [in]  >>> hash(y)
            [out] >>> 194817700
            [in]  >>> 'a' == x
            [out] >>> True
            [in]  >>> 'a' == y
            [out] >>> True
            [in]  >>> x == y
            [out] >>> False
    '''

    __slots__ = ()
    key, value = col(0), col(1)
    def __hash__(self):
        return hash(self.key)
    def __eq__(self, other):
        if isinstance(other, Item):
            return tuple.__eq__(self, other)
        return self.key == other
    def __ne__(self, other):
        return not self.__eq__(other)
    def __str__(self):
        return '%r: %r' % self
    def __repr__(self):
        return 'Item((%r, %r))' % self

class FrozenDict(frozenset):
    ''' Behaves in most ways like a regular dictionary, except that it's immutable.
        It differs from other implementations because it doesn't subclass "dict".
        Instead it subclasses "frozenset" which guarantees immutability.
        FrozenDict instances are created with the same arguments used to initialize
        regular dictionaries, and has all the same methods.
            [in]  >>> f = FrozenDict(x=3,y=4,z=5)
            [in]  >>> f['x']
            [out] >>> 3
            [in]  >>> f['a'] = 0
            [out] >>> TypeError: 'FrozenDict' object does not support item assignment

        FrozenDict can accept un-hashable values, but FrozenDict is only hashable if its values are hashable.
            [in]  >>> f = FrozenDict(x=3,y=4,z=5)
            [in]  >>> hash(f)
            [out] >>> 646626455
            [in]  >>> g = FrozenDict(x=3,y=4,z=[])
            [in]  >>> hash(g)
            [out] >>> TypeError: unhashable type: 'list'

        FrozenDict interacts with dictionary objects as though it were a dict itself.
            [in]  >>> original = dict(x=3,y=4,z=5)
            [in]  >>> frozen = FrozenDict(x=3,y=4,z=5)
            [in]  >>> original == frozen
            [out] >>> True

        FrozenDict supports bi-directional conversions with regular dictionaries.
            [in]  >>> original = {'x': 3, 'y': 4, 'z': 5}
            [in]  >>> FrozenDict(original)
            [out] >>> FrozenDict({'x': 3, 'y': 4, 'z': 5})
            [in]  >>> dict(FrozenDict(original))
            [out] >>> {'x': 3, 'y': 4, 'z': 5}   '''

    __slots__ = ()
    def __new__(cls, orig={}, **kw):
        if kw:
            d = dict(orig, **kw)
            items = map(Item, d.items())
        else:
            try:
                items = map(Item, orig.items())
            except AttributeError:
                items = map(Item, orig)
        return frozenset.__new__(cls, items)

    def __repr__(self):
        cls = self.__class__.__name__
        items = frozenset.__iter__(self)
        _repr = ', '.join(map(str,items))
        return '%s({%s})' % (cls, _repr)

    def __getitem__(self, key):
        if key not in self:
            raise KeyError(key)
        diff = self.difference
        item = diff(diff({key}))
        key, value = set(item).pop()
        return value

    def get(self, key, default=None):
        if key not in self:
            return default
        return self[key]

    def __iter__(self):
        items = frozenset.__iter__(self)
        return map(lambda i: i.key, items)

    def keys(self):
        items = frozenset.__iter__(self)
        return map(lambda i: i.key, items)

    def values(self):
        items = frozenset.__iter__(self)
        return map(lambda i: i.value, items)

    def items(self):
        items = frozenset.__iter__(self)
        return map(tuple, items)

    def copy(self):
        cls = self.__class__
        items = frozenset.copy(self)
        dupl = frozenset.__new__(cls, items)
        return dupl

    @classmethod
    def fromkeys(cls, keys, value):
        d = dict.fromkeys(keys,value)
        return cls(d)

    def __hash__(self):
        kv = tuple.__hash__
        items = frozenset.__iter__(self)
        return hash(frozenset(map(kv, items)))

    def __eq__(self, other):
        if not isinstance(other, FrozenDict):
            try:
                other = FrozenDict(other)
            except Exception:
                return False
        return frozenset.__eq__(self, other)

    def __ne__(self, other):
        return not self.__eq__(other)


if version == 2:
    #Here are the Python2 modifications
    class Python2(FrozenDict):
        def __iter__(self):
            items = frozenset.__iter__(self)
            for i in items:
                yield i.key

        def iterkeys(self):
            items = frozenset.__iter__(self)
            for i in items:
                yield i.key

        def itervalues(self):
            items = frozenset.__iter__(self)
            for i in items:
                yield i.value

        def iteritems(self):
            items = frozenset.__iter__(self)
            for i in items:
                yield (i.key, i.value)

        def has_key(self, key):
            return key in self

        def viewkeys(self):
            return dict(self).viewkeys()

        def viewvalues(self):
            return dict(self).viewvalues()

        def viewitems(self):
            return dict(self).viewitems()

    #If this is Python2, rebuild the class
    #from scratch rather than use a subclass
    py3 = FrozenDict.__dict__
    py3 = {k: py3[k] for k in py3}
    py2 = {}
    py2.update(py3)
    dct = Python2.__dict__
    py2.update({k: dct[k] for k in dct})

    FrozenDict = type('FrozenDict', (frozenset,), py2)

Я думаю о frozendict каждый раз, когда я пишу такую функцию:

def do_something(blah, optional_dict_parm=None):
    if optional_dict_parm is None:
        optional_dict_parm = {}

вы можете использовать frozendict С utilspie пакет:

>>> from utilspie.collectionsutils import frozendict

>>> my_dict = frozendict({1: 3, 4: 5})
>>> my_dict  # object of `frozendict` type
frozendict({1: 3, 4: 5})

# Hashable
>>> {my_dict: 4}
{frozendict({1: 3, 4: 5}): 4}

# Immutable
>>> my_dict[1] = 5
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/Users/mquadri/workspace/utilspie/utilspie/collectionsutils/collections_utils.py", line 44, in __setitem__
    self.__setitem__.__name__, type(self).__name__))
AttributeError: You can not call '__setitem__()' for 'frozendict' object

на документ:

frozendict (dict_obj): принимает obj типа dict и возвращает хэшируемый и неизменяемый dict

Да, это мой второй ответ, но это совсем другой подход. Первая реализация была в чистом Python. Этот находится в Китоне. Если вы знаете, как использовать и компилировать модули Cython, это так же быстро, как обычный словарь. Грубо.04 для .06 микросекунд для получения одного значения.

Это файл " frozen_dict.дарохранительница"

import cython
from collections import Mapping

cdef class dict_wrapper:
    cdef object d
    cdef int h

    def __init__(self, *args, **kw):
        self.d = dict(*args, **kw)
        self.h = -1

    def __len__(self):
        return len(self.d)

    def __iter__(self):
        return iter(self.d)

    def __getitem__(self, key):
        return self.d[key]

    def __hash__(self):
        if self.h == -1:
            self.h = hash(frozenset(self.d.iteritems()))
        return self.h

class FrozenDict(dict_wrapper, Mapping):
    def __repr__(self):
        c = type(self).__name__
        r = ', '.join('%r: %r' % (k,self[k]) for k in self)
        return '%s({%s})' % (c, r)

__all__ = ['FrozenDict']

вот файл "setup.py"

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
    ext_modules = cythonize('frozen_dict.pyx')
)

Если у Вас установлен Cython, сохраните два файла выше в тот же каталог. Перейти в каталог в командной строке.

python setup.py build_ext --inplace
python setup.py install

и вы должны быть сделаны.

главный минус namedtuple это то, что он должен быть указан перед его использованием, поэтому он менее удобен для одноразовых случаев.

тем не менее, существует практическое решение, которое может быть использовано для обработки многих таких случаев. Предположим, что вы хотите иметь неизменяемый эквивалент следующего dict:

MY_CONSTANT = {
    'something': 123,
    'something_else': 456
}

Это можно эмулировать следующим образом:

from collections import namedtuple

MY_CONSTANT = namedtuple('MyConstant', 'something something_else')(123, 456)

можно даже написать вспомогательную функцию для автоматизации это:

def freeze_dict(data):
    from collections import namedtuple
    keys = sorted(data.keys())
    frozen_type = namedtuple(''.join(keys), keys)
    return frozen_type(**data)

a = {'foo':'bar', 'x':'y'}
fa = freeze_dict(data)
assert a['foo'] == fa.foo

конечно, это работает только для плоских диктов, но это не должно быть слишком сложно реализовать рекурсивную версию.

установить frozendict

pip install frozendict

использовать его!

from frozendict import frozendict

def smth(param = frozendict({})):
    pass

другой вариант MultiDictProxy класс multidict пакета.

нет fronzedict но вы можете использовать MappingProxyType:

>>> from types import MappingProxyType
>>> foo = MappingProxyType({'a': 1})
>>> foo
mappingproxy({'a': 1})
>>> foo['a'] = 2
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'mappingproxy' object does not support item assignment
>>> foo
mappingproxy({'a': 1})

наследование dict

я вижу эту картину в дикой природе (github) и хотел бы упомянуть об этом:

class FrozenDict(dict):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        self._hash = None
        super(FrozenDict, self).__init__(*args, **kwargs)

    def __hash__(self):
        if self._hash is None:
            self._hash = hash(tuple(sorted(self.items())))  # iteritems() on py2
        return self._hash

    def _immutable(self, *args, **kws):
        raise TypeError('cannot change object - object is immutable')

    __setitem__ = _immutable
    __delitem__ = _immutable
    pop = _immutable
    popitem = _immutable
    clear = _immutable
    update = _immutable
    setdefault = _immutable

пример использования:

d1 = FrozenDict({'a': 1, 'b': 2})
d2 = FrozenDict({'a': 1, 'b': 2})
d1.keys() 
assert isinstance(d1, dict)
assert len(set([d1, d2])) == 1  # hashable

плюсы

  • поддержка get(),keys(),items() (iteritems() на py2) и все вкусности от dict "из коробки" без явного их реализации
  • использует внутренне dict что означает производительность (dict пишется на c in CPython)
  • элегантный простой и без черной магии
  • isinstance(my_frozen_dict, dict) возвращает True-хотя python поощряет утка-типирование многие пакеты использует isinstance(), это может сэкономить много настроек и настроек

минусы

  • любой подкласс может переопределить это или получить доступ к нему внутри (вы не можете действительно 100% защитить что-то в python, вы должны доверять своим пользователям и предоставлять хорошие документация.)
  • если вы заботитесь о скорости, вы захотите сделать __hash__ немного быстрее.

при отсутствии поддержки родного языка, вы можете сделать это самостоятельно или использовать существующее решение. К счастью, Python делает его мертвым простым для расширения своих базовых реализаций.

class frozen_dict(dict):
    def __setitem__(self, key, value):
        raise Exception('Frozen dictionaries cannot be mutated')

frozen_dict = frozen_dict({'foo': 'FOO' })
print(frozen['foo']) # FOO
frozen['foo'] = 'NEWFOO' # Exception: Frozen dictionaries cannot be mutated

# OR

from types import MappingProxyType

frozen_dict = MappingProxyType({'foo': 'FOO'})
print(frozen_dict['foo']) # FOO
frozen_dict['foo'] = 'NEWFOO' # TypeError: 'mappingproxy' object does not support item assignment

мне нужно было получить доступ к фиксированным ключам для чего-то в какой-то момент для чего-то, что было своего рода глобально-постоянным видом вещей, и я остановился на чем-то вроде этого:

class MyFrozenDict:
    def __getitem__(self, key):
        if key == 'mykey1':
            return 0
        if key == 'mykey2':
            return "another value"
        raise KeyError(key)

использовать его как

a = MyFrozenDict()
print(a['mykey1'])

предупреждение: я не рекомендую это для большинства случаев использования, как это делает некоторые довольно серьезные недостатки.

Comments

    Ничего не найдено.