数据结构 (data_structure) ========================== 本模块提供了一些基础数据结构的实现,包括逻辑条件树 (ConditionTree)、并查集 (UnionFind) 以及 XML 文件读写辅助工具 (XmlIO)。这些数据结构在处理复杂条件、集合合并及 XML 数据管理时具有广泛应用。 ConditionTree 类 ------------------ .. py:class:: ConditionTree(tag: str) 逻辑条件树,用于存储和管理条件表达式的树形结构。该树结构适用于表达复杂的逻辑关系,支持通过路径添加节点、查找指定节点以及打印整棵树的路径。 **方法**: - **__init__(self, tag: str)** 初始化条件树节点,并为节点指定标签。 **参数**: - **tag**: 节点的标签(字符串)。 **示例**:: tree = ConditionTree("root") - **append_by_path(self, path: list)** 根据给定的路径列表添加节点。路径中每个元素应为包含 'tag'、'attrib' 和 'text' 的字典。 **参数**: - **path**: 节点路径列表(列表)。 **应用场景**: 用于动态构建带有嵌套逻辑关系的树结构。 **示例**:: path = [{'tag': 'if', 'attrib': {}, 'text': '条件1'}] tree.append_by_path(path) - **find(self, nick_name: str) -> ConditionTree** 在树中查找标签名称为 *nick_name* 的节点,返回找到的节点;若找不到,则返回 None。 **参数**: - **nick_name**: 要查找的标签名称(字符串)。 **示例**:: result = tree.find("if") - **find_by_path(self, path: list) -> ConditionTree** 根据给定的标签名称列表,沿路径逐层查找节点。 **参数**: - **path**: 标签名称列表(列表)。 **示例**:: node = tree.find_by_path(["root", "if"]) - **print_path(self)** 打印树中所有从根到叶子的路径。 **示例**:: tree.print_path() UnionFind 类 ------------- .. py:class:: UnionFind(N) 并查集(Union-Find)数据结构实现,支持按秩合并与路径压缩。 适用于管理不相交集合的问题,如网络连接、最小生成树等。 **方法**: - **__init__(self, N)** 初始化一个含有 N 个元素的并查集。 **参数**: - **N**: 集合中元素的数量(整数)。 **示例**:: uf = UnionFind(10) - **find(self, p) -> int** 查找元素 p 所在集合的代表。 **参数**: - **p**: 待查询元素的索引。 **返回**: - 元素 p 所在集合的标识(整数)。 **示例**:: rep = uf.find(3) - **count(self) -> int** 返回当前并查集中独立集合的数量。 **示例**:: num = uf.count() - **connected(self, p, q) -> bool** 判断两个元素 p 和 q 是否位于同一集合中。 **参数**: - **p**, **q**: 元素的索引。 **示例**:: if uf.connected(1, 2): print("相连") - **union(self, p, q)** 合并包含元素 p 和 q 的两个集合。 **参数**: - **p**, **q**: 元素的索引。 **示例**:: uf.union(1, 2) - **__str__(self)** 返回并查集的字符串表示。 - **__repr__(self)** 返回并查集的详细表示。 XmlIO 类 ---------- .. py:class:: XmlIO(file_read: str = '', file_write: str = '') 用于 XML 文件的读写,将 XML 文件转换为 ConditionTree 结构,或将 ConditionTree 输出为 XML 文件。 **方法**: - **__init__(self, file_read: str = '', file_write: str = '')** 初始化 XmlIO 实例,指定待读取和写入的文件路径。 **参数**: - **file_read**: 待读取的 XML 文件路径(字符串)。 - **file_write**: 输出的 XML 文件路径(字符串)。 **示例**:: xml_io = XmlIO("config.xml", "output.xml") - **read(self) -> ConditionTree** 读取 XML 文件并解析为 ConditionTree 对象。 **返回**: - 解析得到的 ConditionTree 实例。 **示例**:: tree = xml_io.read() - **write(self, root_name, tree: ConditionTree)** 将给定的 ConditionTree 写入 XML 文件,根节点名称为 *root_name*。 **参数**: - **root_name**: 根节点的名称(字符串)。 - **tree**: ConditionTree 对象。 **示例**:: xml_io.write("root", tree) - **_indent(self, elem, level=0)** 内部方法,用于对 XML 元素进行缩进,以美化输出格式。 示例代码 ---------- 下面的示例展示了如何使用 data_structure 模块中的各个类: .. code-block:: python from pywayne.data_structure import ConditionTree, UnionFind, XmlIO # 构建一个简单的逻辑条件树 tree = ConditionTree("root") tree.append_by_path([{'tag': 'if', 'attrib': {}, 'text': '条件1'}]) print("打印条件树路径:") tree.print_path() # 使用并查集管理元素 uf = UnionFind(10) uf.union(1, 2) uf.union(2, 3) print("1 和 3 是否相连:", uf.connected(1, 3)) # XML 文件读写示例 xml_io = XmlIO("input.xml", "output.xml") condition_tree = xml_io.read() xml_io.write("root", condition_tree) -------------------------------------------------- 通过上述示例,可以快速掌握 data_structure 模块中各数据结构的使用方法,适用于复杂条件处理、集合管理以及 XML 数据操作等场景。