Python Typ-Hinweise: die Angabe eines Typs aus einer Liste von zahlen (int und/oder Schwimmer)?

Die kurze Antwort auf deine Frage ist, solltest du entweder TypeVars oder Sequenz -- mit List[Union[int, float]] eigentlich wäre möglicherweise die Einführung eines bug in deinem code!

Kurz gesagt, das problem ist, dass Listen sind invariante nach der PEP 484 type system (und in vielen anderen typesystems -- z.B. Java, C#...). Man versucht, diese Liste verwenden, als ob es kovariante statt. Sie können lernen, mehr über Kovarianz und Invarianz hier und hier, aber vielleicht ein Beispiel, warum dein code ist potentiell un-typesafe nützlich sein könnten.

Betrachten Sie den folgenden code:

from typing import Union, List

Num = Union[int, float]

def quick_sort(arr: List[Num]) -> List[Num]:
    arr.append(3.14)  # We deliberately append a float
    return arr

foo = [1, 2, 3, 4]  # type: List[int]

quick_sort(foo)

# Danger!!!
# Previously, `foo` was of type List[int], but now
# it contains a float!? 

Wenn Sie diesen code erlaubt, typecheck, wir nur brach unseren code! Jeder code beruht auf foo wird der genau Typ List[int] würde jetzt Pause.

Oder genauer, obwohl int ist eine legitime Subtyp Union[int, float] ist, bedeutet das nicht, dass List[int] ist ein Subtyp des List[Union[int, float]] oder Umgekehrt.

Wenn wir ok sind, mit diesem Verhalten (wir sind ok mit quick_sort Entscheidung zu injizieren beliebige ints oder floats in das Eingabe-array), das Update manuell zu Annotieren foo mit List[Union[int, float]]:

foo = [1, 2, 3, 4]  # type: List[Union[int, float]]

# Or, in Python 3.6+
foo: List[Union[int, float]] = [1, 2, 3, 4]

Ist, erklären sich vor, dass foo trotz nur mit Ganzzahlen, ist auch gedacht, um enthalten Schwimmer als auch. Dies verhindert, dass uns von einer falschen Verwendung der Liste nach quick_sort genannt wird, umgehen Sie das Problem insgesamt.

In einigen Kontexten kann dies sein, was Sie tun möchten. Für diese Methode, obwohl, wahrscheinlich nicht.

Wenn wir nicht ok mit diesem Verhalten, und wollen quick_sort zu erhalten was auch immer Typen wurden ursprünglich in der Liste, die zwei Lösungen in den Sinn kommen:

Die erste ist die Verwendung einer kovariante geben nicht auf "Liste" -- zum Beispiel, Sequenz:

from typing import Union, Sequence

Num = Union[int, float]

def quick_sort(arr: Sequence[Num]) -> Sequence[Num]:
    return arr

Es stellt sich heraus Reihenfolge ist mehr oder weniger ähnlich wie Listen, außer dass es unveränderlich (oder genauer gesagt, die Sequenz-API enthält keine Weise, dass Sie mutieren in der Liste). Auf diese Weise können wir sicher umschifft den Fehler hatten wir bis oben.

Die zweite Lösung ist, Ihr array genauer gesagt, und darauf bestehen, dass es muss enthalten alle int-Werte oder alle Schwimmer, erlauben und eine Mischung von beiden. Wir können dies tun, mit TypeVars mit Einschränkungen Wert:

from typing import Union, List, TypeVar 

# Note: The informal convention is to prefix all typevars with
# either 'T' or '_T' -- so 'TNum' or '_TNum'.
TNum = TypeVar('TNum', int, float)

def quick_sort(arr: List[TNum]) -> List[TNum]:
    return arr

foo = [1, 2, 3, 4]  # type: List[int]
quick_sort(foo)

bar = [1.0, 2.0, 3.0, 4.0]  # type: List[float]
quick_sort(foo)

Dies wird auch verhindern, dass wir aus versehen "mischen" von Typen wie hatten wir bis oben.

Ich würde empfehlen, mit dem zweiten Ansatz-es ist ein bisschen genauer, und verhindert, dass Sie verlieren Informationen über den genauen Typ eine Liste enthält, wie Sie führen Sie es durch Ihre quicksort-Funktion.