Python 数据模型 一摞Python风格的纸牌

定义一个纸牌类

import collections

Card = collections.namedtuple('Card', ['rank', 'suit'])

class FrenchDeck:
    ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA')
    suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split()

    def __init__(self):
        self._cards = [Card(rank, suit) for suit in self.suits
                                        for rank in self.ranks]

    def __len__(self):
        return len(self._cards)

    def __getitem__(self, position):
        return self._cards[position]

首先，我们用 collections.namedtuple 构建了一个简单的类来表示一张纸牌。自 Python 2.6 开始，namedtuple 就加入到 Python 里，用以构建只有少数属性但是没有方法的对象，比如数据库条目。如下面这个控制台会话所示，利用 namedtuple ，我们可以很轻松地得到一个纸牌对象：

>>> beer_card = Card('7', 'diamonds')
>>> beer_card
Card(rank='7', suit='diamonds')

当然，我们这个例子主要还是关注 FrenchDeck 这个类，它既短小又精悍。首先，它跟任何标准 Python 集合类型一样，可以用 len() 函数来查看一叠牌有多少张：

>>> deck = FrenchDeck()
>>> len(deck)
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从一叠牌中抽取特定的一张纸牌，比如说第一张或最后一张，是很容易的：deck[0] 或 deck[-1] 。这都是由 getitem 方法提供的：

>>> deck[0]
Card(rank='2', suit='spades')
>>> deck[-1]
Card(rank='A', suit='hearts')

我们需要单独写一个方法用来随机抽取一张纸牌吗？没必要，Python 已经内置了从一个序列中随机选出一个元素的函数 random.choice ，我们直接把它用在这一摞纸牌实例上就好：

>>> from random import choice
>>> choice(deck)
Card(rank='3', suit='hearts')
>>> choice(deck)
Card(rank='K', suit='spades')
>>> choice(deck)
Card(rank='2', suit='clubs')

因为 getitem 方法把 [] 操作交给了 self._cards 列表，所以我们的 deck 类自动支持切片（slicing）操作。下面列出了查看一摞牌最上面 3 张和只看牌面是 A 的牌的操作。其中第二种操作的具体方法是，先抽出索引是 12 的那张牌，然后每隔 13 张牌拿 1 张：

>>> deck[:3]
[Card(rank='2', suit='spades'), Card(rank='3', suit='spades'),
Card(rank='4', suit='spades')]
>>> deck[12::13]
[Card(rank='A', suit='spades'), Card(rank='A', suit='diamonds'),
Card(rank='A', suit='clubs'), Card(rank='A', suit='hearts')]

另外，仅仅实现了 getitem 方法，这一摞牌就变成可迭代的了：

>>> for card in deck: # doctest: +ELLIPSIS
...   print(card)
Card(rank='2', suit='spades')
Card(rank='3', suit='spades')
Card(rank='4', suit='spades')
...

反向迭代也没关系：

>>> for card in reversed(deck): # doctest: +ELLIPSIS
...   print(card)
Card(rank='A', suit='hearts')
Card(rank='K', suit='hearts')
Card(rank='Q', suit='hearts')
...

迭代通常是隐式的，譬如说一个集合类型没有实现 contains 方法，那么 in 运算符就会按顺序做一次迭代搜索。于是，in 运算符可以用在我们的 FrenchDeck 类上，因为它是可迭代的：

>>> Card('Q', 'hearts') in deck
True
>>> Card('7', 'beasts') in deck
False

那么排序呢？我们按照常规，用点数来判定扑克牌的大小，2 最小、A 最大；同时还要加上对花色的判定，黑桃最大、红桃次之、方块再次、梅花最小。下面就是按照这个规则来给扑克牌排序的函数，梅花 2 的大小是 0 ，黑桃 A 是 51 ：

suit_values = dict(spades=3, hearts=2, diamonds=1, clubs=0)
def spades_high(card):
    rank_value = FrenchDeck.ranks.index(card.rank)
    return rank_value * len(suit_values) + suit_values[card.suit]

有了 spades_high 函数，就能对这摞牌进行升序排序了：

>>> for card in sorted(deck, key=spades_high): # doctest: +ELLIPSIS
...      print(card)
Card(rank='2', suit='clubs')
Card(rank='2', suit='diamonds')
Card(rank='2', suit='hearts')
... (46 cards ommitted)
Card(rank='A', suit='diamonds')
Card(rank='A', suit='hearts')
Card(rank='A', suit='spades')