如何在Python中深度比较嵌套类型

Question

如何在Python中深度比较嵌套类型

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在Python中，很容易测试两个变量是否具有相同的顶级类型：

In [1]: s1 = 'bob'
In [2]: s2 = 'tom'
In [3]: type(s1) == type(s2)
Out[3]: True

但是在类型嵌套的情况下，这并不容易：

In [4]: strlist = ['bob', 'tom']
In [5]: intlist = [5, 6, 7]
In [6]: type(strlist) == type(intlist)
Out[6]: True

有没有一种“通用”的方法可以深入比较两个变量，使其具有以下特点：

deepcompare(['a', 'b'], [1, 2]) == False
deepcompare([42, 43], [1, 2]) == True

编辑：

为了更清晰地阐述问题，假设这包括列表长度和异质列表类型：

deepcompare([1, 2, 3], [1, 2]) == False
deepcompare([1, 3], [2, 'b']) == False
deepcompare([1, 'a'], [2, 'b']) == True

- Alfredo Gimenez

你是否也关心相等的大小？还是只是确保无论里面有多少个，它们都必须具有相同的结构类型？ - idjaw

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有一个“通用”的方法意味着这是一个明确定义的问题，但事实并非如此。列表的长度与其“类型”有关吗？对于非同质容器类型应该怎么处理？ - tzaman

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我们只讨论一层嵌套吗？ - K. Menyah

你可以递归地创建两个仅包含每个位置处对象类型的结构，然后直接进行比较 - [str, str] != [int, int]，例如。您可以假设这些结构包含同质类型，或者最终会查看例如 deepcompare(['a', 1], ['b', 2])（结果应该是什么）？ - jonrsharpe

@tzaman 的观点很好，已经看到编辑。 - Alfredo Gimenez

2个回答

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我这样做的方式是使用这个函数：

def getDeepTypes(items):
    types = [type(x) for x in items]
    return (types[0] if all(x == types[0] for x in types) else None)

这个程序使用多种列表推导式来获取列表的深层类型。如果它们不完全相同，就会返回None。

>>> getDeepTypes([1, 2, 3])
int
>>> getDeepTypes(["foo", "bar"])
str
>>> print(getDeepTypes([1, "foo"]))
None

所以你可以这样做：

getDeepTypes(['a', 'b']) == getDeepTypes([1, 2]) # False
getDeepTypes([42, 43]) == getDeepTypes([1, 2]) # True

- Aaron Christiansen

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我会在这里使用 any。它会在条件不满足时立即停止运行。此外，这仅处理单个级别。 - idjaw

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如果您创建了所有类型的集合并仅检查集合长度是否为1，那么getDeepTypes(items)会更有效率吗？ types = {type(x) for x in items} 和 if len(types) == 1 return types.pop()。 - GeckStar

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可以查看英文原文，
原文链接

- jonrsharpe · Accepted Answer

进一步解释，你可以递归创建我所谓的"类型映射"：

def typemap(lst_or_obj):
    if not isinstance(lst_or_obj, list):
        return type(lst_or_obj)
    return [typemap(obj) for obj in lst_or_obj]

然后使用此方法获取您的结构体内部的类型：

a = [1, 2, ['three', 4]]
b = [5, 6, ['seven', 8]]
c = [9, 10, [11, 'twelve']]

ta = typemap(a)
tb = typemap(b)
tc = typemap(c)

print(ta)
print(tb)
print(tc)

print(ta == tb)
print(ta == tc)

输出：

[<class 'int'>, <class 'int'>, [<class 'str'>, <class 'int'>]]
[<class 'int'>, <class 'int'>, [<class 'str'>, <class 'int'>]] 
[<class 'int'>, <class 'int'>, [<class 'int'>, <class 'str'>]]
True
False

那么你的函数就是这样的：

def deepcompare(a, b):
    return typemap(a) == typemap(b)

如果你需要处理除了列表以外的东西，你可以很容易地将 isinstance 检查扩展到 (list, tuple)，但是你可能会遇到一些问题，比如 str（递归迭代字符串是一个问题，因为单个字符或空字符串是它本身的可迭代对象，所以你的程序会崩溃），还有 dict（排序问题，比较键和/或值，...）。