如何在尺寸有限的结构中保存有序的独特物品？

Question

我需要将元素流保存在一个大小有限的列表中。流中可能有重复的元素，但我只需要保留唯一的元素。此外，当我的列表的大小超过指定限制时，我需要删除最旧的元素并添加新元素。

我已经尝试过 set 和 list。 set 的问题是它没有大小限制，如果我想删除最旧的元素，我不知道如何检索它，因为 set 是无序的；但是，它解决了唯一性问题。

另一方面，list 保持项目的顺序，但每当我想插入一个新元素时，我都需要检查可能的重复项，这会花费很多时间。 list 和 set.

一样不受大小限制

我的第三个选择可能是collections.deque，但我不知道它是否保持订单。有没有办法让 collections.deque 中的项目保持唯一性？

这些是我的代码示例 list:

ids = list()
for item in stream:
    if item not in ids:
        ids.append(item)
    if len(ids) >= len_limit:
        del ids[0]

和set：

ids = set()
for item in stream:
    ids.add(item)
    if len(ids) >= len_limit:
        ids.remove(list(ids)[0])

Answer 1

您可以编写自己的 class 来保留 deque 和 set:

import collections


class Structure:
    def __init__(self, size):
        self.deque = collections.deque(maxlen=size)
        self.set = set()

    def append(self, value):
        if value not in self.set:
            if len(self.deque) == self.deque.maxlen:
                discard = self.deque.popleft()
                self.set.discard(discard)
            self.deque.append(value)
            self.set.add(value)

s = Structure(2)
s.append(1)
s.append(2)
s.append(3)
s.append(3)
print(s.deque)  # deque([2, 3], maxlen=2)

Answer 2

我创建了一个带有列表的简单队列。我还以这样一种方式安排了条件，即比较次数较少

class Queue:
  def __init__(self,size):
    self.elements = []
    self.max_size = size

  def put(self,elem):
    if(elem in self.elements):
      return
    elif(len(self.elements) < self.max_size):
      self.elements.append(elem)
    else:
      self.elements = self.elements[1:]+[elem]

  def __str__(self):
    return self.elements.__str__()


q=Queue(3)
q.put(1)
print(q)
q.put(2)
print(q)
q.put(2)
print(q)
q.put(3)
print(q)
q.put(3)
print(q)
q.put(4)
print(q)

Answer 3

您可能想研究使用 orderedset 包。它可以通过 pip 或 conda 获得。它是一个非常快速的 Cpython 库，实现了有序集。

pip install orderedset

或

conda install orderedset -c conda-forge

您可以子类化 OrderedSet 以创建具有最大元素数的对象。

from orderedset import OrderedSet

class DequeSet(OrderedSet):
    def __init__(self, *args, maxlen=0, **kwargs):
        if not isinstance(maxlen, int):
            raise TypeError('`maxlen` must be an integer.')
        if not maxlen>=0:
            raise ValueError('`maxlen` must not be negative.')
        self._maxlen = maxlen
        if maxlen:
            args = (args[0][-maxlen:],)
        super().__init__(*args, **kwargs)

    @property
    def maxlen(self):
        return self._maxlen

    def _checkpop(self):
        if not self._maxlen:
            return
        while self.__len__() > self._maxlen:
            self.pop(last=False)

    def __getattr__(self, attr):
        self._checkpop()
        return getattr(self, attr)

# this will truncate to the last 3 elements
ds = DequeSet('abcd', maxlen=3) 
ds 
3 returns:
DequeSet(['b', 'c', 'd'])

ds.add('e')
ds
# returns:
DequeSet(['c', 'd', 'e'])

如何在尺寸有限的结构中保存有序的独特物品？

How to keep ordered unique items in a size limited structure?

python

collections

list

set

deque