将Python类转换为Cython

Question

我有以下Python代码：

class DisjointSet:
    def __init__(self, n):
        self.parent = list(range(n))
        self.rank = [0 for x in range(n)]

    def find(self, v):
        if v != self.parent[v]:
            self.parent[v] = self.find(self.parent[v])
        return self.parent[v]

其余的代码在“代码复杂度”方面类似，这里不再列出。

因此，我想将上述代码翻译成Cython代码（我了解一些C++，并且我成功地将所有代码翻译成了C++，但我想尝试一下Cython，并看看它与C++和Python相比如何）。我有以下代码：

disjointset.pyx:

# distutils: language=c++
from libcpp.vector cimport vector

cdef class DisjointSet:
    cpdef public vector[int] parent, rank

    def __init__(self, int n):
        for i in range(n):
            self.parent.push_back(i)
            self.rank.push_back(0)

    def find(self, int v):
        if v != self.parent[v]:
            self.parent[v] = self.find(self.parent[v])
        return self.parent[v]

setup.py:

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
    ext_modules = cythonize("cPercolation.pyx", annotate=True)
)

我在Windows powershell中运行python setup.py build_ext --inplace来编译代码。但是，当我在Python中导入代码并尝试使用时，有时会出现错误（进程未返回0），有时调用find方法时会出现RecursionError。那么正确的翻译方式是什么？我已经阅读了官方文档，但对像cdef、cpdef这样的内容仍不确定。

编辑：我添加了for循环以解决问题，但我应该如何改进cython代码？当我查看生成的html文件时，仍然有许多黄色高亮显示（Python交互）。具体而言，我想问如何使用cdef、cpdef使类方法（DisjointSet.find）更像C++代码。

- Physicist

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它是针对哪个输入崩溃的？ - ead

你的Python和Cython代码做了不同的事情：在初始化之后，self.parent中只有一个元素而不是n个，这与Python版本不同。 - ead

我已经发现了我的错误并通过添加for循环进行了修复，但我仍然不知道如何优化我的代码，使其更像使用Cython的C ++。 - Physicist

Answer 1

C++的vector运算符[]不会检查边界，越界访问会导致随机值，这将在后续向量访问中导致段错误，你会注意到一个非零退出码。

相反，使用.at()，它有边界检查，cython将把std::out_of_range异常转换为IndexError：

 def find(self, int v):
     try:
         pv = self.parent.at(v)
     except IndexError:
         return None
     ...

- georgexsh