可选关键字参数的命名元组和默认值

我正在尝试将一个较长的空心“数据”类转换为命名元组。我的班级目前如下所示：

class Node(object):
    def __init__(self, val, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

转换后为namedtuple看起来像：

from collections import namedtuple
Node = namedtuple('Node', 'val left right')

但这里有一个问题。我原来的类允许我只传递一个值，并通过使用命名/关键字参数的默认值来处理默认值。就像是：

class BinaryTree(object):
    def __init__(self, val):
        self.root = Node(val)

但这对于我重构的命名元组不起作用，因为它希望我传递所有字段。我当然可以替换出现的情况Node(val) to Node(val, None, None)但这不符合我的喜好。

那么是否存在一个好的技巧可以使我的重写成功而不增加大量代码复杂性（元编程），或者我应该吞下药丸并继续“搜索和替换”？ :)

Python 3.7

Use the defaults范围。

>>> from collections import namedtuple
>>> fields = ('val', 'left', 'right')
>>> Node = namedtuple('Node', fields, defaults=(None,) * len(fields))
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

或者更好的是，使用新的数据类库，它比namedtuple好得多。

>>> from dataclasses import dataclass
>>> from typing import Any
>>> @dataclass
... class Node:
...     val: Any = None
...     left: 'Node' = None
...     right: 'Node' = None
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

Python 3.7 之前

Set Node.__new__.__defaults__为默认值。

>>> from collections import namedtuple
>>> Node = namedtuple('Node', 'val left right')
>>> Node.__new__.__defaults__ = (None,) * len(Node._fields)
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

Python 2.6 之前

Set Node.__new__.func_defaults为默认值。

>>> from collections import namedtuple
>>> Node = namedtuple('Node', 'val left right')
>>> Node.__new__.func_defaults = (None,) * len(Node._fields)
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

Order

在 Python 的所有版本中，如果您设置的默认值少于命名元组中存在的值，则默认值将应用于最右侧的参数。这允许您保留一些参数作为必需参数。

>>> Node.__new__.__defaults__ = (1,2)
>>> Node()
Traceback (most recent call last):
  ...
TypeError: __new__() missing 1 required positional argument: 'val'
>>> Node(3)
Node(val=3, left=1, right=2)

Python 2.6 到 3.6 的包装器

这是一个适合您的包装器，它甚至可以让您（可选）将默认值设置为除None。这不支持必需的参数。

import collections
def namedtuple_with_defaults(typename, field_names, default_values=()):
    T = collections.namedtuple(typename, field_names)
    T.__new__.__defaults__ = (None,) * len(T._fields)
    if isinstance(default_values, collections.Mapping):
        prototype = T(**default_values)
    else:
        prototype = T(*default_values)
    T.__new__.__defaults__ = tuple(prototype)
    return T

Example:

>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right')
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)
>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right', [1, 2, 3])
>>> Node()
Node(val=1, left=2, right=3)
>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right', {'right':7})
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=7)
>>> Node(4)
Node(val=4, left=None, right=7)