Подтвердить что ты не робот

Вычитание двух списков в Python

В Python, как можно вычесть два неповторимых неупорядоченных списка? Скажем, у нас есть a = [0,1,2,1,0] и b = [0, 1, 1] Я бы хотел сделать что-то вроде c = a - b и иметь c be [2, 0] или [0, 2] порядок для меня не имеет значения. Это должно вызывать исключение, если a не содержит всех элементов в b.

Обратите внимание, что это отличается от наборов! Мне не интересно находить разницу в наборах элементов в и b, меня интересует различие между фактическими наборами элементов в и b.

Я могу сделать это с помощью цикла for, просматривая первый элемент b в a, а затем удаляя элемент из b и из a и т.д. Но это мне не нравится, это было бы очень неэффективно (заказ времени O(n^2)), в то время как это не должно быть проблемой для этого в O(n log n) времени.

4b9b3361

Ответ 1

Python 2.7 и 3.2 добавят класс collections.Counter, который является словарем, который отображает элементы в число вхождений элемента. Это можно использовать как мультимножество.

В соответствии с документами вы должны иметь возможность сделать что-то вроде этого (непроверено, так как у меня нет установленной версии).

from collections import Counter
a = Counter(0,1,2,1)
b = Counter(0,1,1)

print a - b  # ignores items in b missing in a

# check every element in a is in b
# a[key] returns 0 if key not in a, instead of raising an exception
assert all(a[key] > b[key] for key in b)

Edit

Поскольку вы застряли с 2.5, вы можете попробовать импортировать его и определить свою собственную версию, если это не удается. Таким образом, вы обязательно получите последнюю версию, если она будет доступна, и вернитесь в рабочую версию, если нет. Вы также выиграете от улучшения скорости, если в будущем он будет преобразован в реализацию C.

то есть.

try:
   from collections import Counter
except ImportError:
    class Counter(dict):
       ...

Здесь вы можете найти текущий источник Python здесь.

Ответ 2

Я знаю, что "для" - это не то, что вы хотите, но это просто и понятно:

for x in b:
  a.remove(x)

Или, если члены b могут быть не в a, то используйте:

for x in b:
  if x in a:
    a.remove(x)

Ответ 3

Я бы сделал это проще:

a_b = [e for e in a if not e in b ]

Забастовкa >

.. как писал, это неправильно - он работает только в том случае, если элементы уникальны в списках. И если это так, лучше использовать

a_b = list(set(a) - set(b))

Ответ 4

Я не уверен, какое возражение для цикла for: в Python нет мультимножества, поэтому вы не можете использовать встроенный контейнер, чтобы помочь вам.

Кажется, что-нибудь на одной линии (если возможно), вероятно, будет сложно понять. Пойдите для удобочитаемости и KISS. Python не C:)

Ответ 5

Python 2.7+ и 3.0 имеют collections.Counter (a.k.a. multiset). Документация ссылается на Рецепт 576611: класс Counter для Python 2.5:

from operator import itemgetter
from heapq import nlargest
from itertools import repeat, ifilter

class Counter(dict):
    '''Dict subclass for counting hashable objects.  Sometimes called a bag
    or multiset.  Elements are stored as dictionary keys and their counts
    are stored as dictionary values.

    >>> Counter('zyzygy')
    Counter({'y': 3, 'z': 2, 'g': 1})

    '''

    def __init__(self, iterable=None, **kwds):
        '''Create a new, empty Counter object.  And if given, count elements
        from an input iterable.  Or, initialize the count from another mapping
        of elements to their counts.

        >>> c = Counter()                           # a new, empty counter
        >>> c = Counter('gallahad')                 # a new counter from an iterable
        >>> c = Counter({'a': 4, 'b': 2})           # a new counter from a mapping
        >>> c = Counter(a=4, b=2)                   # a new counter from keyword args

        '''        
        self.update(iterable, **kwds)

    def __missing__(self, key):
        return 0

    def most_common(self, n=None):
        '''List the n most common elements and their counts from the most
        common to the least.  If n is None, then list all element counts.

        >>> Counter('abracadabra').most_common(3)
        [('a', 5), ('r', 2), ('b', 2)]

        '''        
        if n is None:
            return sorted(self.iteritems(), key=itemgetter(1), reverse=True)
        return nlargest(n, self.iteritems(), key=itemgetter(1))

    def elements(self):
        '''Iterator over elements repeating each as many times as its count.

        >>> c = Counter('ABCABC')
        >>> sorted(c.elements())
        ['A', 'A', 'B', 'B', 'C', 'C']

        If an element count has been set to zero or is a negative number,
        elements() will ignore it.

        '''
        for elem, count in self.iteritems():
            for _ in repeat(None, count):
                yield elem

    # Override dict methods where the meaning changes for Counter objects.

    @classmethod
    def fromkeys(cls, iterable, v=None):
        raise NotImplementedError(
            'Counter.fromkeys() is undefined.  Use Counter(iterable) instead.')

    def update(self, iterable=None, **kwds):
        '''Like dict.update() but add counts instead of replacing them.

        Source can be an iterable, a dictionary, or another Counter instance.

        >>> c = Counter('which')
        >>> c.update('witch')           # add elements from another iterable
        >>> d = Counter('watch')
        >>> c.update(d)                 # add elements from another counter
        >>> c['h']                      # four 'h' in which, witch, and watch
        4

        '''        
        if iterable is not None:
            if hasattr(iterable, 'iteritems'):
                if self:
                    self_get = self.get
                    for elem, count in iterable.iteritems():
                        self[elem] = self_get(elem, 0) + count
                else:
                    dict.update(self, iterable) # fast path when counter is empty
            else:
                self_get = self.get
                for elem in iterable:
                    self[elem] = self_get(elem, 0) + 1
        if kwds:
            self.update(kwds)

    def copy(self):
        'Like dict.copy() but returns a Counter instance instead of a dict.'
        return Counter(self)

    def __delitem__(self, elem):
        'Like dict.__delitem__() but does not raise KeyError for missing values.'
        if elem in self:
            dict.__delitem__(self, elem)

    def __repr__(self):
        if not self:
            return '%s()' % self.__class__.__name__
        items = ', '.join(map('%r: %r'.__mod__, self.most_common()))
        return '%s({%s})' % (self.__class__.__name__, items)

    # Multiset-style mathematical operations discussed in:
    #       Knuth TAOCP Volume II section 4.6.3 exercise 19
    #       and at http://en.wikipedia.org/wiki/Multiset
    #
    # Outputs guaranteed to only include positive counts.
    #
    # To strip negative and zero counts, add-in an empty counter:
    #       c += Counter()

    def __add__(self, other):
        '''Add counts from two counters.

        >>> Counter('abbb') + Counter('bcc')
        Counter({'b': 4, 'c': 2, 'a': 1})


        '''
        if not isinstance(other, Counter):
            return NotImplemented
        result = Counter()
        for elem in set(self) | set(other):
            newcount = self[elem] + other[elem]
            if newcount > 0:
                result[elem] = newcount
        return result

    def __sub__(self, other):
        ''' Subtract count, but keep only results with positive counts.

        >>> Counter('abbbc') - Counter('bccd')
        Counter({'b': 2, 'a': 1})

        '''
        if not isinstance(other, Counter):
            return NotImplemented
        result = Counter()
        for elem in set(self) | set(other):
            newcount = self[elem] - other[elem]
            if newcount > 0:
                result[elem] = newcount
        return result

    def __or__(self, other):
        '''Union is the maximum of value in either of the input counters.

        >>> Counter('abbb') | Counter('bcc')
        Counter({'b': 3, 'c': 2, 'a': 1})

        '''
        if not isinstance(other, Counter):
            return NotImplemented
        _max = max
        result = Counter()
        for elem in set(self) | set(other):
            newcount = _max(self[elem], other[elem])
            if newcount > 0:
                result[elem] = newcount
        return result

    def __and__(self, other):
        ''' Intersection is the minimum of corresponding counts.

        >>> Counter('abbb') & Counter('bcc')
        Counter({'b': 1})

        '''
        if not isinstance(other, Counter):
            return NotImplemented
        _min = min
        result = Counter()
        if len(self) < len(other):
            self, other = other, self
        for elem in ifilter(self.__contains__, other):
            newcount = _min(self[elem], other[elem])
            if newcount > 0:
                result[elem] = newcount
        return result


if __name__ == '__main__':
    import doctest
    print doctest.testmod()

Затем вы можете написать

 a = Counter([0,1,2,1,0])
 b = Counter([0, 1, 1])
 c = a - b
 print list(c.elements())  # [0, 2]

Ответ 6

использовать понимание списка:

[i for i in a if not i in b or b.remove(i)]

сделал бы трюк. Тем не менее, это изменило бы b. Но я согласен с jkp и Dyno Fu, что использование цикла for будет лучше.

Возможно, кто-то может создать лучший пример, который использует понимание списка, но все же KISS?

Ответ 7

Чтобы доказать, что jkp указывает, что "что-нибудь на одной строке, вероятно, будет сложно понять, я создал однострочный. Пожалуйста, не меняйте меня, потому что я понимаю, что это не решение, которое вы действительно должны использовать. Это просто для демонстрационных целей.

Идея состоит в том, чтобы добавлять значения в один за другим, если общее количество добавленных вами значений меньше, чем общее количество раз, когда это значение находится в минус количество раз в b

[ value for counter,value in enumerate(a) if a.count(value) >= b.count(value) + a[counter:].count(value) ]

Ужас! Но, возможно, кто-то может улучшить его? Это даже ошибка?

Edit: Увидев сообщение Devin Jeanpierre об использовании словаря datastructure, я придумал этот oneliner:

sum([ [value]*count for value,count in {value:a.count(value)-b.count(value) for value in set(a)}.items() ], [])

Лучше, но все еще нечитабельно.

Ответ 8

Вы можете попробовать что-то вроде этого:

class mylist(list):

    def __sub__(self, b):
        result = self[:]
        b = b[:]
        while b:
            try:
                result.remove(b.pop())
            except ValueError:
                raise Exception("Not all elements found during subtraction")
        return result


a = mylist([0, 1, 2, 1, 0] )
b = mylist([0, 1, 1])

>>> a - b
[2, 0]

Вы должны определить, что должно выводить [1, 2, 3] - [5, 6], я думаю, вы хотите [1, 2, 3], поэтому я игнорирую ValueError.

Изменить: Теперь я вижу, что вам нужно исключение, если a не содержит всех элементов, добавило его вместо передачи ValueError.

Ответ 9

Я попытался найти более элегантное решение, но лучшее, что я мог сделать, было в основном тем же, что и Dyno Fu:

from copy import copy

def subtract_lists(a, b):
    """
    >>> a = [0, 1, 2, 1, 0]
    >>> b = [0, 1, 1]
    >>> subtract_lists(a, b)
    [2, 0]

    >>> import random
    >>> size = 10000
    >>> a = [random.randrange(100) for _ in range(size)]
    >>> b = [random.randrange(100) for _ in range(size)]
    >>> c = subtract_lists(a, b)
    >>> assert all((x in a) for x in c)
    """
    a = copy(a)
    for x in b:
        if x in a:
            a.remove(x)
    return a

Ответ 10

Здесь относительно длинное, но эффективное и читаемое решение. Это O (n).

def list_diff(list1, list2):
    counts = {}
    for x in list1:
        try:
            counts[x] += 1
        except:
            counts[x] = 1
    for x in list2:
        try:
            counts[x] -= 1
            if counts[x] < 0:
                raise ValueError('All elements of list2 not in list2')
        except:
            raise ValueError('All elements of list2 not in list1') 
    result = []
    for k, v in counts.iteritems():
        result += v*[k] 
    return result

a = [0, 1, 1, 2, 0]
b = [0, 1, 1]
%timeit list_diff(a, b)
%timeit list_diff(1000*a, 1000*b)
%timeit list_diff(1000000*a, 1000000*b)
100000 loops, best of 3: 4.8 µs per loop
1000 loops, best of 3: 1.18 ms per loop
1 loops, best of 3: 1.21 s per loop

Ответ 11

Для этого можно использовать конструкцию map. Это выглядит вполне нормально, но будьте осторожны, что сама строка map вернет список None s.

a = [1, 2, 3]
b = [2, 3]

map(lambda x:a.remove(x), b)
a

Ответ 12

c = [i for i in b if i not in a]

Ответ 13

list(set([x for x in a if x not in b]))
  • Листья a и b нетронутые.
  • Является уникальным набором "a-b".
  • Готово.