• 五、自定义容器（Container）

    五、自定义容器（Container）

    经过之前编章的介绍，我们知道在 Python 中，常见的容器类型有: dict, tuple, list, string。其中也提到过可容器和不可变容器的概念。其中 tuple, string 是不可变容器，dict, list 是可变容器。 可变容器和不可变容器的区别在于，不可变容器一旦赋值后，不可对其中的某个元素进行修改。当然具体的介绍，可以看回之前的文章，有图文介绍。

    那么这里先提出一个问题，这些数据结构就够我们开发使用吗？不够的时候，或者说有些特殊的需求不能单单只使用这些基本的容器解决的时候，该怎么办呢？

    这个时候就需要自定义容器了，那么具体我们该怎么做呢？

    功能 说明
    自定义不可变容器类型 需要定义 __len__ 和 __getitem__ 方法
    自定义可变类型容器 在不可变容器类型的基础上增加定义 __setitem__ 和 __delitem__
    自定义的数据类型需要迭代 需定义 __iter__
    返回自定义容器的长度 需实现 __len__(self)
    自定义容器可以调用 self[key] ，如果 key 类型错误，抛出TypeError ，如果没法返回key对应的数值时,该方法应该抛出ValueError 需要实现 __getitem__(self, key)
    当执行 self[key] = value 时 调用是 __setitem__(self, key, value)这个方法
    当执行 del self[key] 方法 其实调用的方法是 __delitem__(self, key)
    当你想你的容器可以执行 for x in container: 或者使用 iter(container) 时 需要实现 __iter__(self) ，该方法返回的是一个迭代器

    来看一下使用上面魔术方法实现 Haskell 语言中的一个数据结构：

    1. #!/usr/bin/env python3
    2. # -*- coding: UTF-8 -*-
    4. class FunctionalList:
    5.     ''' 实现了内置类型list的功能,并丰富了一些其他方法: head, tail, init, last, drop, take'''
    7.     def __init__(self, values=None):
    8.         if values is None:
    9.             self.values = []
    10.         else:
    11.             self.values = values
    13.     def __len__(self):
    14.         return len(self.values)
    16.     def __getitem__(self, key):
    17.         return self.values[key]
    19.     def __setitem__(self, key, value):
    20.         self.values[key] = value
    22.     def __delitem__(self, key):
    23.         del self.values[key]
    25.     def __iter__(self):
    26.         return iter(self.values)
    28.     def __reversed__(self):
    29.         return FunctionalList(reversed(self.values))
    31.     def append(self, value):
    32.         self.values.append(value)
    34.     def head(self):
    35.         # 获取第一个元素
    36.         return self.values[0]
    38.     def tail(self):
    39.         # 获取第一个元素之后的所有元素
    40.         return self.values[1:]
    42.     def init(self):
    43.         # 获取最后一个元素之前的所有元素
    44.         return self.values[:-1]
    46.     def last(self):
    47.         # 获取最后一个元素
    48.         return self.values[-1]
    50.     def drop(self, n):
    51.         # 获取所有元素，除了前N个
    52.         return self.values[n:]
    54.     def take(self, n):
    55.         # 获取前N个元素
    56.         return self.values[:n]