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python多重继承之拓扑排序

分类: IT文章 • 2023-11-28 08:41:31

在python3中，所有类都是新式类（默认继承obj，具有super，mro方法），采用广度优先，即拓扑排序算法

在python2.7中，新式类和经典类并存，经典类采用深度优先算法，即纵向

super方法本质，不是单纯找父类，而是根据调用者的节点位置进行广度优先顺序来的

 

一、什么是拓扑排序

在图论中，拓扑排序(Topological Sorting) 是一个 有向无环图(DAG,Directed Acyclic Graph) 的所有顶点的线性序列。且该序列必须满足下面两个条件：

  • 每个顶点出现且只出现一次。
  • 若存在一条从顶点A到顶点B的路径，那么在序列中顶点A出现在顶点B的前面。

例如，下面这个图：

python多重继承之拓扑排序

它是一个DAG图，那么如何写出它的拓扑顺序呢？这里说一种比较常用的方法：

  • 从DAG途中选择一个没有前驱(即入度为0)的顶点并输出
  • 从图中删除该顶点和所有以它为起点的有向边。
  • 重复1和2直到当前DAG图为空或当前途中不存在无前驱的顶点为止。后一种情况说明有向图中必然存在环。

python多重继承之拓扑排序

于是，得到拓扑排序后的结果是{1,2,4,3,5}

为了进一步熟悉这个拓扑排序的方法，我们再来一张图，试试看排序结果是怎样的，它继承的内容是否如你所想

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
class A(object):
    def foo(self):
        print('A foo')
    def bar(self):
        print('A bar')

class B(object):
    def foo(self):
        print('B foo')
    def bar(self):
        print('B bar')

class C1(A):
    pass

class C2(B):
    def bar(self):
        print('C2-bar')

class D(C1,C2):
    pass

if __name__ == '__main__':
    print(D.__mro__)
    d=D()
    d.foo()
    d.bar()

还是先根据继承关系构一个继承图

python多重继承之拓扑排序

  • 找到入度为0的顶点，只有一个D，拿D，剪掉D相关的边
  • 得到两个入度为0的顶点(C1,C2),根据最左原则，拿C1，剪掉C1相关的边，这时候序列为{D,C1}
  • 接着看，入度为0的顶点有两个(A,C1),根据最左原则，拿A，剪掉A相关的边，这时候序列为{D,C1,A}
  • 接着看，入度为0的顶点为C2,拿C2，剪掉C2相关的边，这时候序列为{D,C1,A,C2}
  • 继续，入度为0的顶点为B，拿B，剪掉B相关的边，最后还有一个object
  • 所以最后的序列为{D,C1,A,C2,B,object}

最后，我们执行上面的代码，发现print(D.__mro__)的结果正如上面所计算的结果

最后的最后，python继承顺序遵循C3算法，只要在一个地方找到了所需的内容，就不再继续查找

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