可选关键字参数的命名元组和默认值

Question

我正在尝试将一个较长的空心“数据”类转换为命名元组。我的类目前看起来像这样：

class Node(object):
    def __init__(self, val, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

转换为命名后，它看起来像这样：

from collections import namedtuple
Node = namedtuple('Node', 'val left right')

但是这里有一个问题。我最初的类允许我只传入一个值，并通过为命名/关键字参数使用默认值来处理默认值。类似于:

class BinaryTree(object):
    def __init__(self, val):
        self.root = Node(val)

但这在我重构的命名元组中不起作用，因为它要求我传递所有字段。我当然可以将出现的Node（val）替换为Node（val，None，None），但这不符合我的喜好。

那么，是否有一个很好的技巧可以让我的重写成功而不会增加很多代码复杂性（元编程），或者我应该吞下药丸并继续“搜索和替换”？：）

Answer 1

将其包装在函数中。

NodeT = namedtuple('Node', 'val left right')

def Node(val, left=None, right=None):
  return NodeT(val, left, right)

Answer 2

我将namedtuple子类化并覆盖__new__方法：

from collections import namedtuple

class Node(namedtuple('Node', ['value', 'left', 'right'])):
    __slots__ = ()
    def __new__(cls, value, left=None, right=None):
        return super(Node, cls).__new__(cls, value, left, right)

这保留了直观的类型层次结构，而伪装成类的工厂函数的创建并没有这样做。

Answer 3

使用默认值参数。

>>> from collections import namedtuple
>>> fields = ('val', 'left', 'right')
>>> Node = namedtuple('Node', fields, defaults=(None,) * len(fields))
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

或者更好的是，使用新的dataclasses库，它比namedtuple好得多。

>>> from dataclasses import dataclass
>>> from typing import Any
>>> @dataclass
... class Node:
...     val: Any = None
...     left: 'Node' = None
...     right: 'Node' = None
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

设置<代码>节点。__新_ _。__defaults__为默认值。

>>> from collections import namedtuple
>>> Node = namedtuple('Node', 'val left right')
>>> Node.__new__.__defaults__ = (None,) * len(Node._fields)
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

设置节点。__new__。func_defaults设置为默认值。

>>> from collections import namedtuple
>>> Node = namedtuple('Node', 'val left right')
>>> Node.__new__.func_defaults = (None,) * len(Node._fields)
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

在Python的所有版本中，如果设置的默认值少于namedtuple中的值，默认值将应用于最右边的参数。这允许您将一些参数作为必需的参数。

>>> Node.__new__.__defaults__ = (1,2)
>>> Node()
Traceback (most recent call last):
  ...
TypeError: __new__() missing 1 required positional argument: 'val'
>>> Node(3)
Node(val=3, left=1, right=2)

这里有一个包装器，它甚至允许您（可选）将默认值设置为None以外的值。这不支持必需的参数。

import collections
def namedtuple_with_defaults(typename, field_names, default_values=()):
    T = collections.namedtuple(typename, field_names)
    T.__new__.__defaults__ = (None,) * len(T._fields)
    if isinstance(default_values, collections.Mapping):
        prototype = T(**default_values)
    else:
        prototype = T(*default_values)
    T.__new__.__defaults__ = tuple(prototype)
    return T

例子：

>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right')
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)
>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right', [1, 2, 3])
>>> Node()
Node(val=1, left=2, right=3)
>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right', {'right':7})
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=7)
>>> Node(4)
Node(val=4, left=None, right=7)