同一类的 Python `collections.defaultdict`

Question

我尝试使用 Trie 数据结构来解决一些编码问题。 对于 trie 中的每个节点，您通常会放置一个其子节点的引用列表。 因此，如果查找中不存在某些子节点，我考虑使用 defaultdict 创建一个默认的空 trie 节点。 但是，我不知道如何使用 defaultdict 来引用包含它的类。

我尝试了两种方法，都失败了。以下是我尝试过的。

from dataclasses import dataclass
from collections import defaultdict

@dataclass   
class TrieNode():
    is_word = False
    children = defaultdict("TrieNode")

上面的代码产生

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>
  File "<stdin>", line 4, in TrieNode
TypeError: first argument must be callable or None

@dataclass   
class TrieNode():
    is_word = False
    children = defaultdict(TrieNode)

以上会产生

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>
  File "<stdin>", line 4, in TrieNode
NameError: name 'TrieNode' is not defined

我的问题是如何使用defaultdict 优雅地实现这一点。 非常感谢您。

Answer 1

您使用children = defaultdict(TrieNode) 的第二种方法更接近正确，因为defaultdict 需要TrieNode 的构造函数才能使用TrieNodes 填充它 - 另一种方法传递一个预期可调用的字符串。您的问题是由于您在创建类之前访问名称 TrieNode 导致的，给出了 NameError。要解决此问题，您可以使用children = defaultdict(lambda: TrieNode())。这样，名称TrieNode 只会在调用 lambda 函数时查找。

但是，对于一个 trie，您希望每个节点都有自己的子字典，并且通过这种方法，修改一个节点的子字典将为所有节点修改它，因为它们的所有字典都是同一个对象。我建议您使用dataclass.field 为每个TrieNode 创建一个新字典，如下所示：

from dataclasses import dataclass, field
from collections import defaultdict

@dataclass   
class TrieNode():
    is_word = False
    children : 'TrieNode' = field(default_factory=lambda: defaultdict(TrieNode))