Pythonでクラスの引数や戻り値の型アノテーションに自己のクラスを指定する

型アノテーションに自己のクラスを指定できない

list_node.py

class ListNode:
    def __init__(self, val: int, next: ListNode):
        self.val = val
        self.next = next

例えば、上記（片方向連結リストのコンストラクタ）のように型アノテーションを書くと、ListNodeが定義されていないと警告が表示される。

undefined name 'ListNode'

Python3.7以上の場合: from __future__ import annotationsを使用する

list_node.py

from __future__ import annotations


class ListNode:
    def __init__(self, val: int, next: ListNode):
        self.val = val
        self.next = next

assert ListNode.add.__annotations__ == {
    'next': 'ListNode'
}

Python3.7未満の場合: 文字列を使用する

Python3.7未満ではfrom __future__ import annotationsを使用できないため、文字列を使用する。

list_node.py

class ListNode:
    def __init__(self, val: int, next: 'ListNode'):
        self.val = val
        self.next = next

参考

• The problem of forward declarations | PEP 484 -- Type Hints | Python.org
• 前方参照の問題 - [翻訳] PEP 0484 -- 型ヒント (Type Hints) - Qiita
• python - How do I type hint a method with the type of the enclosing class? - Stack Overflow
• Self-reference or forward-reference of type annotations in Python - Stack Overflow
• Python - pythonの型ヒントで自作クラスを指定したい｜teratail