python有vector吗 python中vector类

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网络安全守卫 2023-08-14 20:43:59

文章标签 python有vector吗 python vector 运算符重载返回类型说明符后加& 运算符操作数 文章分类 Python 后端开发

运算符重载

Python 关于运算符重载的规则：

不能重载内置类型的运算符
不能新建，只能重载
某些运算符不能重载--is、and、or 和 not

一元运算符

__neg__
__pos__
__invert__

一元运算符是返回新建对象，不能修改self.

加法+

在 Vector 中__add__ 定义我觉得很厉害：

def __add__(self, other):
    try:
        pairs = itertools.zip_longest(self, other, fillvalue=0.0)
        return Vector(a + b for a, b in pairs)
    except TypeError:
        return NotImplemented

def __radd__(self, other):
    return self + other

之所以要采取这种方式定义有以下好处：

Vector 可以和任意长度的 iterable 类型相加
返回一个新的 Vector，不影响 self 或 other

而我们用 NotImplemented 这样更好是因为整个运算的顺序是如下图：

这样我们能最大化得到我们的结果。还需注意： NotImplemented 并不是 NotImplementedError， NotImplemented 是特殊的单例值，而 NotImplementedError 则是异常。

除了__add__ 以外，我们最好还用上 __radd__（反向加法，即交换操作数的加法）。

乘法*

Vector 对于乘法的重载也是类似的：

def __mul__(self, scalar):
    if isinstance(scalar, numbers.Real):
        return Vector(n * scalar for n in self)
    else:
        return NotImplemented

def __rmul__(self, scalar):
    return self * scalar

注意这里我们值定义了向量乘以一个数的乘法。作者也尝试给我们做点乘，我也才知道矩阵乘法被分配给了@符号，我们也可以做这个定义，然后来运算

def __matmul__(self, other):
    try:
        return sum(a * b for a, b in zip(self, other))
    except TypeError:
        return NotImplemented

def __rmatmul__(self, other):
    return self @ other  # this only works in Python 3.5

比较运算

甚至我发现比较运算都和加法的调用过程类似，当我们比较 Vector 和 Vector2d 的时候，虽然第二个操作数不是 Vector，得到了 NotImplemented，然后我们又调用 Vector2d 的比较操作，此时两个被变成元组，然后就得到了相等的结果。

增量赋值运算

如果我们没有添加 __iadd__，我们当然也能使用 a += b，但这里是语法糖，相当于 a = a + b ，如果我们考察 a 的 id，还是会发现它已经变了。如果我们实现了__iadd__，当然我们实现的时候就应当就地修改左操作数，而不生成新的对象。

当然对于不可变类型，就一定不能实现这种方法。

import itertools  # 先导入标准库模块

from tombola import Tombola
from bingo import BingoCage


class AddableBingoCage(BingoCage):  # 扩展自BingoCage

    def __add__(self, other):
        if isinstance(other, Tombola):  # add操作数第二个只能是 Tombola
            return AddableBingoCage(self.inspect() + other.inspect())  
        else:
            return NotImplemented

    def __iadd__(self, other):
        if isinstance(other, Tombola):
            other_iterable = other.inspect()  
        else:
            try:
                other_iterable = iter(other)  #如果是别的类，用other创造迭代器
            except TypeError:  # 抛出异常
                self_cls = type(self).__name__
                msg = "right operand in += must be {!r} or an iterable"
                raise TypeError(msg.format(self_cls))
        self.load(other_iterable)  # 重载入 self
        return self  # 增量赋值特殊方法必须返回self

这个例子告诉了我们几点：