Python中递归数据结构的好处？

编程问答 2022-08-23

问题描述

我正在尝试将某些数据结构实现为Python中的类（链接列表，二进制树，尝试等）。对于其中的某些结构，我可以尝试将它们实现为dict-of-dict（例如trie为其子级嵌套了层），也可以将它们实现为具有“ next”变量，该变量包含相同的另一个实例化。对象。

我想知道与将所有子数据存储在成员变量中相比，递归数据结构的优缺点是什么。有速度或内存优势吗？更好的缓存？可读性？

下面是一些示例代码，这些代码说明了我在说什么，但是我对理论上的好处比对我的伪代码的批评更感兴趣：）

class Trie:
    def __init__(self) -> None:
        self._trie = {}

    def insert(self,text: str) -> None:
        trie = self._trie
        for char in text:
            if char not in trie:
                trie[char] = {}
            trie = trie[char]
        trie["END"] = True

    def search(self,prefix: str) -> bool:
        trie = self._trie
        for char in prefix:
            if char not in trie:
                return False
            trie = trie[char]
        return True

class RecursiveTrie:
    def __init__(self) -> None:
        self.children: List[Optional[RecursiveTrie]] = [None] * 26
        self.end_of_word = False

    def insert(self,key: str) -> None:
        """
        If not present,inserts key into trie.
        If the key is prefix of trie node,just marks leaf node.
        """
        if not key:
            self.end_of_word = True
            return

        index = self.char_to_index(key[0])
        if self.children[index] is None:
            self.children[index] = RecursiveTrie()

        child = self.children[index]
        child.insert(key[1:])

    def search(self,key: str) -> bool:
        """ Search key in the trie. Returns true if key is present in trie. """
        if not key:
            return True

        index = self.char_to_index(key[0])
        if self.children[index] is None:
            return False

        return self.children[index].search(key[1:])

解决方法

IMO的两种方法中，哪种方法实际上取决于要编写的代码是实际的生产代码还是练习。

对于生产代码，您应该使用第一个版本，它较小且易于阅读。它将Dim vardata(30) As Variant For i = 1 To numberfields vardata(i) = "hello" Next i 视为基本的砖块（就像在Python中一样），并且嵌套的dict根本没有问题（考虑到python中的每个对象属性都在dict中...使用指向的成员乍一看，另一个不使用dict的实例似乎不是一个好主意。

为了理解尝试，第二个版本（不明确地）不依赖于字典，这是用C甚至C ++编写的方式，在该版本中，与dict相比，数组可能更有意义（应使用基于真实数据和真实生产硬件的性能分析，今天的CPU太复杂了，无法预测复杂算法的性能。 如果您将来需要使用低级语言实现Trie或Trie的变体，那么这些知识将非常有用。

生产型python软件中的第二个版本使同事和/或您自己的生活变得更加艰难。

data-structurespythonrecursive-datastructurestrie