Какой самый эффективный способ вызвать блок кода, зависящий от состояния объекта?

Question

У меня есть большой список (30-50) игровых объектов, которые меняются между 5-7 состояниями в последовательном порядке, что радикально меняет их поведение.

Мой первоначальный наивный подход состоял в том, чтобы дать каждому игровому объекту переменную State, а затем каждая команда действия проходила бы через блок if-else, чтобы найти правильное действие, соответствующее состоянию.

Вариант 1 (наивный подход)

class Bot:
    def action(self):
        if self.state == 1:
            action1()
            if condition1_to_2():
                self.state = 2
        elif self.state == 2:
            action2()
        #...

list_of_bots = [Bot(), Bot(), ...]

for bot in list_of_bots:
    bot.action()

Но я подумал, что с 50 игровыми объектами разве этот обход if-else не займет много времени?

Не могу ли я повысить производительность, перейдя прямо к правильному коду состояния?

Единственный способ реализовать это - использовать наследование (интерфейс или подклассы) и делать каждое игровое состояние каждого игрового объекта своим собственным подклассом, уничтожая и создавая новый объект каждый раз, когда он меняет состояние.

Вариант 2 (Наследование)

class Bot:
    def action(): raise NotImplementedError

class Bot1(Bot):
    def action():
       action1()

class Bot2(Bot):
    def action():
       action2()
#...

list_of_bots = [Bot1(), Bot2(), ...]

for bot in list_of_bots:
    bot.action()

Таким образом, каждый игровой объект не должен проверять, в каком состоянии он находился на каждом такте игры, что позволяет сэкономить около 300 операций на такт.

Моя единственная проблема в том, что это похоже на излишнее количество новых классов. Есть ли более компактное, но не менее эффективное решение этой проблемы?

Я подумал, что словарь или список состояний (если они дают время доступа O (1)), но как связать список с блоком кода?

Вариант 3 (Невозможно?)

class Bot:
    def __init__(self):
       self.action_list = [action1(), action2(), ...]
       self.state = 1

    def action():
        self.action_list[self.state]

Решение должно быть сделано в raw python3 (без установки pip).

Answer 1

Ваш вариант 3 может работать со ссылками на функции, однако я не уверен, является ли эта структура программы наилучшей для использования.Но чтобы сохранить список ссылок на функции, вы можете сделать это следующим образом:

class Bot:
    def __init__(self, game_map):
       self.action_list = [self.action1, self.action2]  # Stores function references
       self.state = 1
       self.game_map = game_map  # Pass in game_map object that the class can use

    def action(self):
        self.action_list[self.state]()  # Calls function reference

    def action1(self):
        # Does something

    def action2(self):
        # Does something

Редактировать: я добавил пример передачи объекта game_map, который вы упомянули в комментариях.Затем вы можете использовать self.game_map везде, где в ваших действиях будут функции, которые будут теми же объектами, которые обновляет игровой контроллер, если вы каждый раз изменяете эту карту вместо создания новой.