Python 3.x 如何在Python3中获得集合的匹配元素？

我正在编写一个Python程序，其中涉及一个由不可变对象表示的多个状态的图。生成图形的过程会生成每个状态的多个副本。有大量的状态，所以为了节省内存，我希望在最终的图形对象中只保留每个状态的一个副本。因此，我想构建一组规范状态，并编写如下函数：

def canonicalize(state, canonical_states):
    if state in canonical_states:
        state, = (cstate for cstate in canonical_states if cstate == state)
    else:
        canonical_states.add(state)
    return state

def canonicalize(state, canonical_states):
    return canonical_states.setdefault(state, state)

此函数接受一个状态并返回该状态的“规范”版本。如果之前未看到该状态，则它将成为规范版本

应该可以在大致恒定的时间内查找set元素，但此实现需要O（n）个查找时间。有更好的办法吗

一种解决方案是将

规范状态

表示为将元素映射到自身的dict（见下面的答案）。我更喜欢在不改变规范状态类型的情况下实现这种性能的解决方案

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简而言之：对于某些集合

S

，如果

x在S

中，有没有一种方法可以得到

S

的元素

y

，从而

x==y

？

通过将每个状态映射到自身的dict来表示规范状态集。然后代码变成如下所示：

def canonicalize(state, canonical_states):
    if state in canonical_states:
        state, = (cstate for cstate in canonical_states if cstate == state)
    else:
        canonical_states.add(state)
    return state

def canonicalize(state, canonical_states):
    return canonical_states.setdefault(state, state)