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。

'''学习中遇到问题没人解答？小编创建了一个Python学习交流群：711312441寻找有志同道合的小伙伴，互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和PDF电子书！'''from collections import namedtupleGrade = 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

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