如何用Python实现高效的双向哈希表？

实现高效的双向哈希表

双向哈希表允许键到值和值到键的查找。虽然 Python 的内置 dict 数据结构在键到值查找方面表现出色，但它无法提供高效的值到键检索。

实现双向哈希表的有效方法是利用类扩展了标准字典。此类名为 bidict，维护一个逆目录，该目录会根据对常规字典的任何修改自动更新。

代码实现：

<code class="python">class bidict(dict):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(bidict, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.inverse = {}
        for key, value in self.items():
            self.inverse.setdefault(value, []).append(key) 

    def __setitem__(self, key, value):
        if key in self:
            self.inverse[self[key]].remove(key) 
        super(bidict, self).__setitem__(key, value)
        self.inverse.setdefault(value, []).append(key)        

    def __delitem__(self, key):
        self.inverse.setdefault(self[key], []).remove(key)
        if self[key] in self.inverse and not self.inverse[self[key]]: 
            del self.inverse[self[key]]
        super(bidict, self).__delitem__(key)</code>

主要功能:

• 逆向目录（bd.inverse）是一个字典，它将值映射到具有该值的键列表。
• 逆向目录在 bidict 时自动更新被修改。
• 与一些 bidict 实现不同，此类允许多个键具有相同的值。

使用示例：

<code class="python">bd = bidict({'a': 1, 'b': 2})  
print(bd)                     # {'a': 1, 'b': 2}                 
print(bd.inverse)             # {1: ['a'], 2: ['b']}
bd['c'] = 1                   # Now two keys have the same value (= 1)
print(bd)                     # {'a': 1, 'c': 1, 'b': 2}
print(bd.inverse)             # {1: ['a', 'c'], 2: ['b']}
del bd['c']
print(bd)                     # {'a': 1, 'b': 2}
print(bd.inverse)             # {1: ['a'], 2: ['b']}
del bd['a']
print(bd)                     # {'b': 2}
print(bd.inverse)             # {2: ['b']}
bd['b'] = 3
print(bd)                     # {'b': 3}
print(bd.inverse)             # {2: [], 3: ['b']}</code>

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