Б41 Чистый Python. Тонкости программирования для профи. Спб.: Питер

У вас есть всего несколько (2
–3) полей: использование обыкновенного 
объекта-кортежа может подойти, если порядок следования полей легко 
запоминается или имена полей излишни. Например, представьте точку 
(x,
y,
z)
в трехмерном пространстве.
Вам нужны неизменяемые поля: в данном случае обыкновенные кортежи, 
collections.namedtuple
и 
typing.NamedTuple
, дадут неплохие возмож-
ности для реализации этого типа объекта данных.
Вам нужно устранить имена полей, чтобы избежать опечаток: вашими 
друзьями здесь будут 
collections.namedtuple
и 
typing.NamedTuple
.
Вы не хотите усложнять: обыкновенный объект-словарь может быть 
хорошим вариантом из-за удобного синтаксиса, который сильно напо-
минает 
JSON
.
Вам нужен полный контроль над вашей структурой данных: самое время 
написать собственный класс с методами-модификаторами (сеттерами) 
и методами-получателями (геттерами) 
@property
.

---

5 .4 . Множества и мультимножества 181
Вам нужно добавить в объект поведение (методы): вам следует на-
писать собственный класс с нуля либо путем расширения 
collections.
namedtuple
или 
typing.NamedTuple
.
Вам нужно плотно упаковать данные, чтобы сериализовать их для 
запи си на жесткий диск или отправить их по Сети: самое время навести 
справки по поводу 
struct.Struct
, потому что этот объект представляет 
собой превосходный вариант использования.
Если вы ищете безопасный вариант, который можно использовать по 
умолчанию, то моя общая рекомендация в отношении реализации про-
стой записи, структуры или объекта данных в Python будет следующей: 
использовать 
collections.namedtuple
в Python 2.x и его младшего брата, 
typing.NamedTuple
, в Python 3.
5 .4 . Множества и мультимножества
В этом разделе вы увидите, как в Python реализуются такие структуры 
данных, как изменяемое и неизменяемое множество и мультимножество 
(или тип 
bag
, то есть мешок), с использованием встроенных типов данных 
и классов стандартной библиотеки. Однако сначала давайте составим 
краткое резюме по поводу того, что такое множество.
Множество представляет собой неупорядоченную коллекцию объектов, 
которая не допускает повторяющихся элементов. Как правило, множе-
ства используются для быстрой проверки принадлежности значения 
множеству, вставки новых значений в множество, удаления значений из 
множества и вычисления на множествах операций, таких как объединение 
или пересечение двух множеств.
Предполагается, что в «надлежащей» реализации множества операции 
проверки на принадлежность будут выполняться за быстрое O(1) время. 
Операции объединения, пересечения, разности и взятия подмножеств 
должны в среднем занимать O(n) времени. В реализациях множества, 
включенных в стандартную библиотеку Python, данные характеристики 
производительности соблюдаются
1
.
1
См. 
https://wiki .python .org/moin/TimeComplexity

---

182 Глава 5 • Общие структуры данных Python
Точно так же, как и словари, множества в Python обрабатываются особым 
образом и имеют свой синтаксический сахар, упрощающий их создание. 
Например, синтаксис выражения с фигурными скобками для множеств 
и конструкция включения в множество позволяют удобно определять 
новые экземпляры множеств:
vowels = {'a', 'e', 'i', 'o', 'u'} 
squares = {x * x for x in range(10)}
Тем не менее следует быть осторожными: для того чтобы создать пу-
стое множество, вам нужно вызвать конструктор 
set()
. Использование 
фигурных скобок 
{}
неоднозначно и вместо этого создаст пустой сло-
варь.
Python и его стандартная библиотека предоставляют несколько реализа-
ций множества. Давайте их рассмотрим.
set — ваше дежурное множество
Это встроенная в Python реализация множества
1
. Тип 
set
изменяемый 
и допускает динамическую вставку и удаление элементов.
Множества Python 
set
подкрепляются типом данных 
dict
и обладают 
одинаковыми характеристиками производительности. Любой хешируе-
мый объект может храниться в множестве 
set
2
.
>>> vowels = {'а', 'о', 'э', 'и', 'у', 'ы', 'е', 'е', 'ю', 'я'} 
>>> 'э' in vowels 
True 
>>> letters = set('алиса') 
>>> letters.intersection(vowels) 
{'а', 'и'} 
>>> vowels.add('х') 
1
См. документацию Python «set»: 
https://docs .python .org/3/tutorial/datastructures .html#sets
2
См. документацию Python «hashable»: 
https://docs .python .org/3/glossary .html

---

5 .4 . Множества и мультимножества 183
>>> vowels 
{'х', 'о', 'э', 'у', 'и', 'ы', 'е', 'е', 'ю', 'а', 'я'} 
>>> len(vowels) 
6
frozenset — неизменяемые множества
Класс 
frozenset
реализует неизменяемую версию множества 
set
. Такое 
множество не может быть изменено после того, как оно было сконстру-
ировано
1
. Множества 
frozenset
статичны и допускают только операции 
с запросами в отношении своих элементов (никаких вставок или удале-
ний). Поскольку множества 
frozenset
статичны и хешируемы, они могут 
использоваться в качестве ключей словаря или в качестве элементов 
другого множества, а это то, что невозможно с обычными (изменяемыми) 
объектами-множествами 
set
.
>>> vowels = frozenset({'а', 'о', 'э', 'и', 'у', 'ы', 'е', 'е', 'ю',
'я'}) >>> vowels.add('р')