如何在Python中实现列表与自定义Vector类的双向加法运算

嘿，这个问题我太熟悉了！咱们先搞清楚为什么list + vector会报错，再一步步搞定它。

问题根源 #

当你执行vector + list时，Python会调用vector类的__add__方法，你的代码已经能处理这种情况（只要长度匹配）。但反过来写list + vector时，Python会先尝试调用list自带的__add__方法——可list的加法只认同类型对象，它根本不知道怎么处理vector实例，自然就报错了。

这时候就得用到Python运算符重载里的**反向加法方法__radd__**了！

解决方案：实现__radd__方法 #

__radd__的作用是：当左侧对象的__add__无法处理右侧的vector时，Python会自动调用右侧vector的__radd__，把左侧的对象（比如这里的list）作为参数传进来。

而且向量加法满足交换律，我们可以直接复用已有的__add__逻辑，不用重复写代码：

def __radd__(self, other):
    # 反向加法直接复用__add__的逻辑，相当于把other和self交换后执行加法
    return self + other

把这个方法加到你的vector类里，list + vector就能正常运行了！

优化建议（可选） #

另外，你原来用print提示错误的方式不够规范，更好的做法是抛出异常，这样能让程序更健壮：
比如把__add__里的：

if(len(self)!= len(other)):
    print("Don't add these too ! they are not same types :P")

改成：

if len(self) != len(other):
    raise ValueError("Cannot add vectors of different lengths")

修改后的完整代码 #

class vector:
    """Initialize Vector"""
    def __init__(self,d):
        self.coords = [0]*d
    
    def __len__(self):
        return len(self.coords)
    
    def __getitem__(self, item):
        #Getting an item from a vector
        return self.coords[item]
    
    def __setitem__(self, key, value):
        self.coords[key] = value
    
    def __add__(self, other):
        if len(self) != len(other):
            raise ValueError("Cannot add vectors of different lengths")
        else:
            result = vector(len(self))
            for i in range(len(result)):
                result[i] = self[i] + other[i]
            return result
    
    def __radd__(self, other):
        # 实现反向加法，支持list + vector
        return self + other
    
    def __sub__(self, other):
        if len(self) != len(other):
            raise ValueError("Cannot subtract vectors of different lengths")
        else:
            result = vector(len(self))
            for i in range(len(result)):
                result[i] = self[i] - other[i]
            return result
    
    def __eq__(self, other):
        return self.coords == other.coords
    
    def __ne__(self, other):
        return self.coords != other.coords
    
    def __str__(self):
        return '<'+ str(self.coords)[1:-1] +'>'

print("Input for vector 1")
x = vector(2)
for i in range(len(x)):
    x[i] = int(input('Enter a number\n'))

print("Input for vector 2")
y = vector(2)
for i in range(len(y)):
    y[i] = int(input('Enter a number\n'))

z = x-y
print(str(x))
print(" + ")
print(str(y))
print(" = ")
print(str(z))

# 测试list + vector
test_list = [5, 6]
print("\n测试list + vector:")
print(test_list + x)

现在你试试运行test_list + x，就能得到正确的向量结果啦！

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dinesh Pabbi