Python怎么避免字典和元组的多重嵌套

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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

读到这里，这篇“Python怎么避免字典和元组的多重嵌套”文章已经介绍完毕，想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会，如果想了解更多相关内容的文章，欢迎关注亿速云行业资讯频道。