55

我需要扩展 Networkx python 包并向Graph类添加一些方法以满足我的特殊需要

我考虑这样做的方式是简单地派生一个新类 sayNewGraph并添加所需的方法。

然而,networkx 中还有其他几个函数可以创建和返回Graph对象(例如生成随机图)。我现在需要将这些Graph对象转换为NewGraph对象,以便我可以使用我的新方法。

这样做的最佳方法是什么?还是我应该以完全不同的方式解决问题?

4

9 回答 9

81

如果您只是添加行为,而不依赖于其他实例值,则可以分配给对象的__class__:

from math import pi

class Circle(object):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    def area(self):
        return pi * self.radius**2

class CirclePlus(Circle):
    def diameter(self):
        return self.radius*2

    def circumference(self):
        return self.radius*2*pi

c = Circle(10)
print c.radius
print c.area()
print repr(c)

c.__class__ = CirclePlus
print c.diameter()
print c.circumference()
print repr(c)

印刷:

10
314.159265359
<__main__.Circle object at 0x00A0E270>
20
62.8318530718
<__main__.CirclePlus object at 0x00A0E270>

这与 Python 中的“强制转换”非常接近,并且就像在 C 中进行强制转换一样,如果不考虑问题就不能这样做。我发布了一个相当有限的示例,但是如果您可以保持在约束范围内(只需添加行为,没有新的实例变量),那么这可能有助于解决您的问题。

于 2010-08-12T01:39:13.813 回答
15

以下是如何在不触及模块的情况下用定制的子类“神奇地”替换模块中的类。它只是正常子类化过程中的几行额外代码,因此(几乎)为您提供了子类化的所有功能和灵活性作为奖励。例如,如果您愿意,这允许您添加新属性。

import networkx as nx

class NewGraph(nx.Graph):
    def __getattribute__(self, attr):
        "This is just to show off, not needed"
        print "getattribute %s" % (attr,)
        return nx.Graph.__getattribute__(self, attr)

    def __setattr__(self, attr, value):
        "More showing off."
        print "    setattr %s = %r" % (attr, value)
        return nx.Graph.__setattr__(self, attr, value)

    def plot(self):
        "A convenience method"
        import matplotlib.pyplot as plt
        nx.draw(self)
        plt.show()

到目前为止,这与正常的子类化完全一样。现在我们需要将这个子类挂接到networkx模块中,以便所有的实例化nx.Graph结果都变成一个NewGraph对象。下面是当你实例化一个nx.Graph对象时通常会发生的情况nx.Graph()

1. nx.Graph.__new__(nx.Graph) 被调用
2.如果返回的对象是nx.Graph的子类,
   __init__ 在对象上被调用
3.对象作为实例返回

我们将替换nx.Graph.__new__并使其返回NewGraph。在其中,我们调用__new__方法object而不是__new__方法NewGraph,因为后者只是调用我们要替换的方法的另一种方式,因此会导致无限递归。

def __new__(cls):
    if cls == nx.Graph:
        return object.__new__(NewGraph)
    return object.__new__(cls)

# We substitute the __new__ method of the nx.Graph class
# with our own.     
nx.Graph.__new__ = staticmethod(__new__)

# Test if it works
graph = nx.generators.random_graphs.fast_gnp_random_graph(7, 0.6)
graph.plot()

在大多数情况下,这就是您需要知道的全部内容,但有一个问题。我们对方法的覆盖__new__只影响nx.Graph,而不影响它的子类。例如,如果你调用nx.gn_graph,它返回一个 的实例nx.DiGraph,它将没有我们花哨的扩展。您需要对希望使用的每个子类进行子类化nx.Graph,并添加所需的方法和属性。使用mix-ins可以更容易地一致地扩展子类,同时遵守DRY原则。

虽然这个例子看起来很简单,但这种挂接到模块的方法很难概括为涵盖所有可能出现的小问题。我相信根据手头的问题对其进行调整会更容易。例如,如果您要挂钩的类定义了自己的自定义__new__方法,则需要在替换之前存储它,并调用此方法而不是object.__new__.

于 2011-01-17T15:19:12.437 回答
2

我扩展了 PaulMcG 所做的工作,并使其成为工厂模式。

class A:
 def __init__(self, variable):
    self.a = 10
    self.a_variable = variable

 def do_something(self):
    print("do something A")


class B(A):

 def __init__(self, variable=None):
    super().__init__(variable)
    self.b = 15

 @classmethod
 def from_A(cls, a: A):
    # Create new b_obj
    b_obj = cls()
    # Copy all values of A to B
    # It does not have any problem since they have common template
    for key, value in a.__dict__.items():
        b_obj.__dict__[key] = value
    return b_obj

if __name__ == "__main__":
 a = A(variable="something")
 b = B.from_A(a=a)
 print(a.__dict__)
 print(b.__dict__)
 b.do_something()
 print(type(b))

结果:

{'a': 10, 'a_variable': 'something'}
{'a': 10, 'a_variable': 'something', 'b': 15}
do something A
<class '__main__.B'>
于 2020-12-19T16:01:03.487 回答
0

对于您的简单情况,您还可以__init__像这样编写子类,并将 Graph 数据结构中的指针分配给您的子类数据。

from networkx import Graph

class MyGraph(Graph):
    def __init__(self, graph=None, **attr):
        if graph is not None:
            self.graph = graph.graph   # graph attributes
            self.node = graph.node   # node attributes
            self.adj = graph.adj     # adjacency dict
        else:
            self.graph = {}   # empty graph attr dict
            self.node = {}    # empty node attr dict 
            self.adj = {}     # empty adjacency dict

        self.edge = self.adj # alias 
        self.graph.update(attr) # update any command line attributes


if __name__=='__main__':
    import networkx as nx
    R=nx.gnp_random_graph(10,0.4)
    G=MyGraph(R)

您也可以在作业中使用 copy() 或 deepcopy() 但如果您这样做,您不妨使用

G=MyGraph()
G.add_nodes_from(R)
G.add_edges_from(R.edges())

加载您的图形数据。

于 2011-01-17T23:06:11.247 回答
0

如果函数正在创建 Graph 对象,则不能将它们转换为 NewGraph 对象。

NewGraph 的另一个选择是拥有一个 Graph 而不是成为一个 Graph。您将 Graph 方法委托给您拥有的 Graph 对象,并且可以将任何 Graph 对象包装到新的 NewGraph 对象中:

class NewGraph:
    def __init__(self, graph):
        self.graph = graph

    def some_graph_method(self, *args, **kwargs):
        return self.graph.some_graph_method(*args, **kwargs)
    #.. do this for the other Graph methods you need

    def my_newgraph_method(self):
        ....
于 2010-08-12T01:23:31.590 回答
0

在定义自己的属性之前,您可以简单地从对象创建一个新的NewGraph派生Graph对象,并让__init__函数包含类似于第一行的内容。self.__dict__.update(vars(incoming_graph))通过这种方式,您基本上将所有属性从 复制Graph到一个新对象上,该对象派生自Graph,但使用您的特殊调味料。

class NewGraph(Graph):
  def __init__(self, incoming_graph):
    self.__dict__.update(vars(incoming_graph))

    # rest of my __init__ code, including properties and such

用法:

graph = function_that_returns_graph()
new_graph = NewGraph(graph)
cool_result = function_that_takes_new_graph(new_graph)
于 2017-06-06T20:48:41.283 回答
0

我在投稿时遇到了同样的问题networkx,因为我需要很多新的方法Graph@Aric的答案是最简单的解决方案,但不使用继承。这里使用了本机networkx功能,它应该更有效。

教程中有一个部分networkx,使用图构造函数,展示了如何Graph从一个图的现有对象初始化对象,尤其是另一个图对象。这是那里显示的示例,您可以从现有对象中初始化一个新DiGraph对象, :HGraphG

>>> G = Graph()
>>> G.add_edge(1, 2)
>>> H = nx.DiGraph(G)   # create a DiGraph using the connections from G
>>> list(H.edges())
[(1, 2), (2, 1)]

请注意将现有图转换为有向图时的数学含义。您可能可以通过一些函数或构造函数来实现此功能,但我认为它是networkx. 没有检查他们的实现,但我想它更有效。

要在类中保留此功能NewGraph,您应该使其能够将现有对象作为参数__init__,例如:

from typing import Optional
import networkx as nx


class NewGraph(nx.Graph):

    def __init__(self, g: Optional[nx.Graph] = None):
        """Init an empty directed graph or from an existing graph.

        Args:
            g: an existing graph.
        """
        if not g:
            super().__init__()
        else:
            super().__init__(g)

然后,每当您有一个Graph对象时,您可以通过以下方式初始化(​​不直接将其转换为)一个NewGraph对象:

>>> G = nx.some_function()
...
>>> NG = NewGraph(G)

或者你可以初始化一个空NewGraph对象:

>>> NG_2 = NewGraph()

出于同样的原因,您可以从以下内容中初始化另一个Graph对象NG

>>> G_2 = nx.Graph(NG)

super().__init__()最有可能的是,在启动NewGraph对象之后有很多操作,所以@PaulMcG 的回答,正如他/她所提到的,在这种情况下不是一个好主意。

于 2021-05-24T10:49:56.593 回答
-1

__class__赋值方法实际上改变了变量。如果你只想从你可以使用的超类中调用一个函数super。例如:

class A:
    def __init__(self):
        pass
    def f(self):
        print("A")

class B(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
    def f(self):
        print("B")

b = B()
b.f()
super(type(b), b).f()

正在返回

B
A
于 2020-09-16T11:42:20.943 回答
-3

你们有没有试过 [Python] 将基类转换为派生类

我已经对其进行了测试,并且似乎可以正常工作。另外我认为这种方法比下面的方法好一点,因为下面的方法不执行派生函数的初始化函数。

c.__class__ = CirclePlus
于 2013-01-25T00:05:46.370 回答