Python 3.7

使用默认参数。

>>> from collections import namedtuple
>>> fields = ('val', 'left', 'right')
>>> Node = namedtuple('Node', fields, defaults=(None,) * len(fields))
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

或者更好的是，使用新的数据类库，它比namedtuple要好得多。

>>> from dataclasses import dataclass
>>> from typing import Any
>>> @dataclass
... class Node:
...     val: Any = None
...     left: 'Node' = None
...     right: 'Node' = None
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

Python 3.7之前

设置Node.__new__。__defaults__为默认值。

>>> from collections import namedtuple
>>> Node = namedtuple('Node', 'val left right')
>>> Node.__new__.__defaults__ = (None,) * len(Node._fields)
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

Python 2.6之前

设置Node.__new__。Func_defaults为默认值。

>>> from collections import namedtuple
>>> Node = namedtuple('Node', 'val left right')
>>> Node.__new__.func_defaults = (None,) * len(Node._fields)
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

订单

在所有版本的Python中，如果您设置的默认值少于namedtuple中存在的默认值，则默认值将应用于最右边的形参。这允许您保留一些参数作为必需的参数。

>>> Node.__new__.__defaults__ = (1,2)
>>> Node()
Traceback (most recent call last):
  ...
TypeError: __new__() missing 1 required positional argument: 'val'
>>> Node(3)
Node(val=3, left=1, right=2)

Python 2.6至3.6的包装器

这里有一个包装器，它甚至允许您(可选地)将默认值设置为None以外的值。这并不支持所需的参数。

import collections
def namedtuple_with_defaults(typename, field_names, default_values=()):
    T = collections.namedtuple(typename, field_names)
    T.__new__.__defaults__ = (None,) * len(T._fields)
    if isinstance(default_values, collections.Mapping):
        prototype = T(**default_values)
    else:
        prototype = T(*default_values)
    T.__new__.__defaults__ = tuple(prototype)
    return T

例子:

>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right')
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)
>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right', [1, 2, 3])
>>> Node()
Node(val=1, left=2, right=3)
>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right', {'right':7})
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=7)
>>> Node(4)
Node(val=4, left=None, right=7)

一个稍微扩展的例子，用None初始化所有缺失的参数:

from collections import namedtuple

class Node(namedtuple('Node', ['value', 'left', 'right'])):
    __slots__ = ()
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        # initialize missing kwargs with None
        all_kwargs = {key: kwargs.get(key) for key in cls._fields}
        return super(Node, cls).__new__(cls, *args, **all_kwargs)

我子类化了namedtuple并重写了__new__方法:

from collections import namedtuple

class Node(namedtuple('Node', ['value', 'left', 'right'])):
    __slots__ = ()
    def __new__(cls, value, left=None, right=None):
        return super(Node, cls).__new__(cls, value, left, right)

这保留了直观的类型层次结构，而创建伪装成类的工厂函数则无法做到这一点。

1. 使用NamedTuple >= Python 3.6

从Python 3.7+开始，您可以从支持默认值的typing模块中使用NamedTuple。

https://docs.python.org/3/library/typing.html#typing.NamedTuple

from typing import NamedTuple

class Employee(NamedTuple):
    name: str
    id: int = 3

employee = Employee('Guido')
assert employee.id == 3

注意:虽然NamedTuple在类语句中作为超类出现，但它实际上不是。打字。NamedTuple使用元类的高级功能来自定义用户类的创建。

issubclass(Employee, typing.NamedTuple)
# return False
issubclass(Employee, tuple)
# return True

2. 使用数据类>= Python 3.7

from dataclasses import dataclass

@dataclass(frozen=True)
class Employee:
    name: str
    id: int = 3

employee = Employee('Guido')
assert employee.id == 3

frozen=True使数据类不可变。

受到这个对另一个问题的回答的启发，下面是我提出的基于元类并使用super(正确处理未来的子类)的解决方案。这和justinfay的答案很相似。

from collections import namedtuple

NodeTuple = namedtuple("NodeTuple", ("val", "left", "right"))

class NodeMeta(type):
    def __call__(cls, val, left=None, right=None):
        return super(NodeMeta, cls).__call__(val, left, right)

class Node(NodeTuple, metaclass=NodeMeta):
    __slots__ = ()

然后:

>>> Node(1, Node(2, Node(4)),(Node(3, None, Node(5))))
Node(val=1, left=Node(val=2, left=Node(val=4, left=None, right=None), right=None), right=Node(val=3, left=None, right=Node(val=5, left=None, right=None)))

jterrace给出的使用recordtype的答案很好，但是库的作者建议使用他的namedlist项目，该项目同时提供了可变(namedlist)和不可变(namedtuple)实现。

from namedlist import namedtuple
>>> Node = namedtuple('Node', ['val', ('left', None), ('right', None)])
>>> Node(3)
Node(val=3, left=None, right=None)
>>> Node(3, 'L')
Node(val=3, left=L, right=None)