Python程序:在不使用库set类的情况下定义集合数据结构


假设我们希望实现一个具有以下方法的集合数据结构:

  • 构造函数:构造集合的新实例
  • add(val):将整数val插入到集合中
  • exists(val):检查val是否在集合中
  • remove(val):从集合中删除val

因此,如果我们构造一个集合s,然后调用s.add(10),s.add(20),s.add(10),s.exists(10),s.remove(10),s.exists(10),s.exists(20),则输出将是

  • 对于s.add(10),它将插入10
  • 对于s.add(20),它将插入20
  • 10已经在s中,所以不会发生任何事情
  • s.exists(10)将返回true,因为10存在
  • 通过s.remove(10)删除10
  • s.exists(10)将返回false,因为10已被移除,并且一个元素只能存在一次
  • s.exists(20)将返回true,因为20存在。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义构造函数。
  • buckets := 一个空映射,它将保存一个数据列表
  • 定义一个函数add()。它将接收val
  • 如果exists(val)为false,则
    • 将val插入到buckets[val]的末尾
  • 定义一个函数exists()。它将接收val
  • 当val在buckets[val]中时返回true,否则返回false
  • 定义一个函数remove()。它将接收val
  • 删除buckets[val]

示例

让我们看看以下实现以获得更好的理解:

from collections import defaultdict
class MySet:
   def __init__(self):
      self.buckets = defaultdict(list)

   def add(self, val):
      if not self.exists(val):
         self.buckets[val].append(val)

   def exists(self, val):
      return val in self.buckets[val]

   def remove(self, val):
      del self.buckets[val]

s = MySet()
s.add(10)
s.add(20)
s.add(10)
print(s.exists(10))
s.remove(10)
print(s.exists(10))
print(s.exists(20))

输入

s = MySet()
s.add(10)
s.add(20)
s.add(10)
s.exists(10)
s.remove(10)
s.exists(10)
s.exists(20)

输出

True
False
True

更新于: 2021年10月14日

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