Python3中的C3算法：多繼承查找規則
Python3探索
一、基本概念
1. mro序列
MRO是一個有序清單L，在類被建立時就計算出來。如果繼承至一個基類：class B(A)
這時B的mro序列為
mro( B ) = mro( B(A) )
= [B,A]
如果繼承至多個基類：class B(A1,A2,A3 ...)
這時B的mro序列
mro(B) = mro( B(A1,A2,A3 …) )
= [B] + merge(mro(A1), mro(A2), mro(A3) ..., [A1,A2,A3])
計算結果為清單，清單中至少有一個元素即類自己，如上述示例[A1,A2,A3]。merge操作是C3算法的核心。
2. 表頭和表尾：表尾：
清單中表頭以外的元素集合(可以為空)
表頭：
清單的第一個元素
示例
清單：[A, B, C]
表頭是A，表尾是B和C
3. merge操作：
merge操作流程圖：
Created with Raphaël 2.1.2Start① 判斷merge清單是否為空？>>是空。如果清單為空，本次merge操作結束，如有下次計算則繼續>>不是空。如果清單非空，讀取merge中第一個清單的表頭繼續判斷下一步② 檢視該表頭是否在merge中的所有清單的表尾中?>>不在，則将該表頭放入最終的L中(外層)并從merge中的所有清單中删除，然後回到①中>>在，繼續判斷下一步③ 檢視目前清單是否是merge中的最後一個清單?>>不是，跳過目前清單，回到①中查找下一個清單>>是，異常。類定義失敗。End回到①yesnoyesnoyesno
二、執行個體
1. 計算執行個體1
示例：(多繼承UML圖，引用見參考)
備注：O==object
如何計算mro(A) ？mro(A) = mro( A(B,C) )
原式= [A] + merge( mro(B),mro(C),[B,C] )
mro(B) = mro( B(D,E) )
= [B] + merge( mro(D), mro(E), [D,E] )
= [B] + merge( [D,O] , [E,O] , [D,E] )
= [B,D] + merge( [O] , [E,O] , [E] )
= [B,D,E] + merge([O] , [O])
= [B,D,E,O]
mro(C) = mro( C(E,F) )
= [C] + merge( mro(E), mro(F), [E,F] )
= [C] + merge( [E,O] , [F,O] , [E,F] )
= [C,E] + merge( [O] , [F,O] , [F] )
= [C,E,F] + merge([O] , [O])
= [C,E,F,O]
原式= [A] + merge( [B,D,E,O], [C,E,F,O], [B,C])
= [A,B] + merge( [D,E,O], [C,E,F,O], [C])
= [A,B,D] + merge( [E,O], [C,E,F,O], [C]) # 此步為重點，跳過E
= [A,B,D,C] + merge([E,O], [E,F,O])
= [A,B,D,C,E] + merge([O], [F,O]) # 跳過O
= [A,B,D,C,E,F] + merge([O], [O])
= [A,B,D,C,E,F,O]
2. 代碼測試
對于以上計算，用代碼來測試。
classD:pass
classE:pass
classF:pass
classB(D,E):pass
classC(E,F):pass
classA(B,C):pass
print("從A開始查找：")
forsinA.__mro__:
print(s)
print("從B開始查找：")
forsinB.__mro__:
print(s)
print("從C開始查找：")
forsinC.__mro__:
print(s)
結果：從A開始查找：
從B開始查找：
從C開始查找：
三、總結
每次判斷如何讀取都要這麼麻煩計算嗎？可有簡單方法？
我對此做了一個簡單總結。
1. 規律總結
如何快速判斷查找規律？從 “目前子類” 向上查找它的父類，
若 “目前子類” 不是 “查找的父類” 的最後一個繼承的子類時，則跳過該 “查找的父類” 的查找，開始查找 “目前子類” 的下一個父類
查找規律流程圖：
Created with Raphaël 2.1.2Start① 從 “目前子類” 向上查找它的父類② 判斷該父類屬性。目前父類是否還有後續其他子類？若是。則跳過目前父類。對目前子類， 開始查找下一個父類若沒有後續子類。則将該父類記錄進入__mro__清單———End一次查找結束yesno
2. 規律測試
執行個體2：
對于如下繼承：
通過如下判斷模式：
代碼測試：
classA1:pass
classA2:pass
classA3:pass
classB1(A1,A2):pass
classB2(A2):pass
classB3(A2,A3):pass
classC1(B1):pass
classC2(B1,B2):pass
classC3(B2,B3):pass
classD(C1,C2,C3):pass
print("從D開始查找：")
forsinD.__mro__:
print(s)
print("從C3開始查找：")
forsinC3.__mro__:
print(s)
結果預測：
四、參考