迭代3個字典（關注速度）

Question

我是Python新手，正在使用NetworkX來構建圖形。

在我的腳本我有三個字典這或許需要被嵌套在彼此內：

1. dict1 = { '節點ID'：1} - >dict1={'0':1,'1':1,'2':1, ...}
2. dict2 = { '節點ID' ：G.neighbors（節點ID）} - >dict2={'0':[1,2,4], ...}
3. dict3 = { '節點ID'：狀態} - >dict3={'1':1, '2':0, '4':1}

爲了一清二楚，dict1告訴我，如果該節點有效（1）或失敗（0）[在這種情況下，所有節點dict1都處於活動狀態]。 dict2包含連接到每個節點dict1的所有節點; dict3告訴我連接到dict1的每個節點的所有節點是活動（1）還是失敗（0）。

我的問題。我希望能夠建模節點之間的交互。這意味着如果節點0處於活動狀態（status=1）並且有3個節點連接到它，如果它們全都失敗（status=0），則節點0也會失敗。如果只有一個連接的節點仍處於活動狀態，則節點0仍然處於活動狀態。

我的企圖。這是理論上的流程我已經設想，但我不知道怎麼把它翻譯成Python，我也不知道這是不是最好的辦法：

1. 遍歷dict1;
2. 對於dict1的每個鍵，獲取與當前dict1鍵相關聯的dict2的值;
3. 對於在dict2中找到的每個值，請檢查dict3它們的狀態是0還是1（在dict2中找到的值成爲dict3的關鍵字）;
4. 如果（且僅當）中的所有dict3鍵發現這種方式取0，改變與當前dict1鍵相關聯的值設置爲0

PS：該流程圖是將被施加到一個10000個節點的網絡，所以重點在於速度。嵌套3 for循環可能聽起來像一個（非常）糟糕的主意，所以我會很感激不同的解決方案。

我很抱歉無法將此代碼放入正確的代碼，但我非常掙扎。非常感謝！

Answer 1

正如意見建議的JoshRomRock，您可以創建這樣一個類：

class Node(object): 
    def __init__(self, node_id, neighbours, status): 
     # neighbours could be a list of other Node objects 
     self.node_id = node_id 
     self.neighbours = neighbours 
     self.status = status 

    def neighbours_status(self): 
     # this method would return a list of tuples, 
     # where first tuple elem is node_id and the second is its status 
     return [(n.node_id, n.status) for n in self.neighbours] 

後來用它在你的代碼是這樣的：

my_nodes = set() # create set 
my_nodes.add(Node(0, [], 1)) # add a node with no neighbours 
# add some more nodes here ... 

for node in my_nodes: 
    # do something with node.status, or node.node_id, or node.neighbours_status() 

Answer 2

我覺得這可能是一個"X/Y"的問題。我不相信你試圖實現你的解決方案的方式是最好的，但我會盡力回答你提出的問題。你可能會問一個稍微寬泛一些的問題。

下面是什麼，我想您所描述的僞代碼：

initialize nodes 
create some initial set_of_nodes such that all have status active. 
for node in set_of_nodes: 
    if node has no neighbors: 
     move on 
    else: 
     has_active_neighbor = False 
     for neighbor in neighbors(node): 
      add neighbor to set_of_nodes 
      if neighbor's status is active: 
       has_active_neighbor = True 
     if has_active_neighbor = False: 
      node's status becomes inactive. 

沒有與此代碼中的一些潛在問題。您可能會在迭代時迭代並更改某些節點的狀態，這意味着如果您再次檢查了一些已經處理的節點將會失敗。所以你正在尋找某種級聯。您可能想要遍歷節點，直到不發生任何更改。另外，在循環播放時添加到集合中有點奇怪。這在Python（以及一般）中是一個不容忽視的問題。所以我創建了一組新的節點。所以根據你試圖學習的系統規則，這可能不是最好的。另外，我不明白你爲什麼從一個子集開始，而不是你的dict1的整個網絡。

這是networkx的實現。我將循環直到沒有發生變化。

import networkx as nx 

# code here to define graph, assign initial statuses, and create node_set 
# node attributes can be defined in several ways (one appears below) 

changes = True 
while changes: 
    changes = False 
    added_nodes = set() 
    for x in node_set: 
     if G.degree(x)==0 or G.node[x]['status'] == 'failed': 
      continue #nothing to see here, move on. 
     else: 
      has_active_neighbor=False 
      for neighbor in G.neighbors(x): 
       added_nodes.add(neighbor) #put it here even if it is already in node_set 
       if G.node[neighbor]['status'] == 'active': 
        has_active_neighbor = True 
        break 
      if not has_active_neighbor: 
       changes = True 
       G.node[x]['status'] = 'failed' 
    if node_set.difference(added_nodes): #True if any new nodes: 
     node_set = node_set.union(added_nodes) 
     changes = True 

#everything is done now - here's the dictionary of statuses: 
statuses = nx.get_node_attributes(G, 'status')