Python中的标志

我使用的是一个大型矩阵（250x250x30=1875000个单元格），我想用一种方法为这个矩阵中的每个单元格设置任意数量的标志，这种方法简单易用，节省空间

我最初的计划是一个250x250x30列表数组，其中每个元素类似于：

[“FLAG1”、“FLAG8”、“FLAG12”]

。然后我将它改为只存储整数：

[1,8,12]

。这些整数由getter/setter函数在内部映射到原始标志字符串。这只使用250mb，每个点有8个标志，这在内存方面很好

我的问题是：我是否遗漏了另一种构建此类数据的明显方式

谢谢大家的建议。最后我把几个建议合并成了一个，遗憾的是，我只能选择一个答案，而不得不接受对其他答案的投票：

编辑：erm我这里的初始代码（使用集合作为3d numpy数组的基本元素）使用了大量内存。这个新版本在填充

randint（0,2**1000）

时使用大约500mb

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这是您想要的，因为它允许您一次只使用一个固定大小的整数（Int类型）存储多个标志。

如果每个单元格都有一个标志，那么您的解决方案就可以了。但是，如果您使用的是稀疏数据集，其中只有一小部分单元格具有标志，那么您真正需要的是一个字典。您可能希望设置dictional，以便键是单元格位置的元组，值是解决方案中的标志列表

allFlags = {(1,1,1):[1,2,3], (250,250,30):[4,5,6]}

这里我们有1,1,1单元格有标志1,2和3，单元格250250,30有标志4,5和6

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编辑-修复键元组，谢谢Andre和字典语法。

考虑使用Flyweight模式共享单元格属性：

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您可以使用两个值的不同幂定义一些常数，如下所示：

FLAG1 = 0x01
FLAG8 = 0x02
FLAG12 = 0x04
...

并将其与布尔逻辑一起使用，以仅将标志存储在一个整数中，即：

flags = FLAG1 | FLAG8

要检查标志是否已启用，可以使用

&

运算符：

flag1_enabled = flags & FLAG1

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如果该标志已启用，则该表达式将返回一个非零值，该值在任何布尔运算中都将被计算为True。如果该标志被禁用，表达式将返回0，在布尔运算中该值被计算为False。

我通常会使用一个数组（可能是短整数，每个2字节，因为您可能需要超过256个不同的值）

进一步考虑Robbie的建议，这将花费不到4MB的时间

flags = set()
x, y, flag = 34, 201, 3
flags.add((x, y, flag)) # set flag 3 at position (34, 201)
if (3, 2, 1) in flags: # check if flag 1 is at position (3, 2)
    # do something
else:
    # do something else

您还可以创建一个助手类

class Flags(object):
    def __init__(self):
        self.data = set()
    def add(self, x, y, flag):
        self.data.add((x, y, flag))
    def remove(self, x, y, flag):
        self.data.remove((x, y, flag))
    def contains(self, x, y, flag):
        return (x, y, flag) in self.data

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您还可以实现Python的特殊方法，如

\uuuuuu contains\uuuuu

，以使其更易于使用。

您需要支持多少个标志？我不确定，我没有信心说任何比“大于5且小于500”更准确的方法。他使用的是三维矩阵，所以您需要说一些类似dict的东西(（1,1,1）=[1,2,3]…实际上，那不应该是{（1,1,1）：[1,2,3]，…）。dict（key=val）语法仅在键为python标识符时有效。即使我使用多达100个对象，这也会为我节省大约20%的所需内存，非常有趣！一个问题，我如何删除标志？如果您可能真的有多达500个标志，可能不是最好的方法，尽管python支持任意长的整数。要删除标志，必须添加Its否定（flags&=~FLAG1）@Alex Jurkiewicz:new_flags=old_flags&~flags_to_remove。感谢您的建议。尽管我将使用集合而不是位字段（我不需要在此处节省额外的空间）我以后肯定会需要这样的东西。感谢numpy的建议。关于数据类型的一个问题。由于ushort可以容纳高达2**16的值，所以如果我使用ushort，我不能只有16个标志吗？对不起……我仍然像前面的回答一样考虑位标志。我现在明白你的意思了，一个4d数组，其中一个[0][0]返回1d数组是否正确？嗯，我对你的问题的理解有所不同，每个单元格只有一个标志（或无标志）（最多500个不同的值），而不是单个单元格最多500个标志。对于你的实际问题，确实需要一个4-D数组（每个单元格512位，64字节），因此是128MB（还有其他答案提到的移位和掩码的位/位转换）——如果你真的需要像那样“密集”（如果典型的单元格有几个标志，那么列表又很有吸引力，特别是在numpy中，你只需要最低级别的列表）。感谢这个想法。我最终使用了一个3d numpy集合数组（假设一个集合比一个列表更适合这个问题）。呃，集合太糟糕了。我在问题中粘贴的示例代码使用了python long的魔力。感谢numpy数组技巧。

class Flags(object):
    def __init__(self):
        self.data = set()
    def add(self, x, y, flag):
        self.data.add((x, y, flag))
    def remove(self, x, y, flag):
        self.data.remove((x, y, flag))
    def contains(self, x, y, flag):
        return (x, y, flag) in self.data