在python中旋转列表最有效的方法是什么? 现在我有这样的东西:

>>> def rotate(l, n):
...     return l[n:] + l[:n]
... 
>>> l = [1,2,3,4]
>>> rotate(l,1)
[2, 3, 4, 1]
>>> rotate(l,2)
[3, 4, 1, 2]
>>> rotate(l,0)
[1, 2, 3, 4]
>>> rotate(l,-1)
[4, 1, 2, 3]

有没有更好的办法?


当前回答

我也对此感兴趣,并将一些建议的解决方案与perfplot(我的一个小项目)进行了比较。

事实证明凯利·邦迪的建议

tmp = data[shift:]
tmp += data[:shift]

在所有轮班中都表现良好。

从本质上讲,perfplot执行增加大型数组的移位并测量时间。以下是调查结果:

Shift = 1:

Shift = 100:


代码重现情节:

import numpy
import perfplot
import collections


shift = 100


def list_append(data):
    return data[shift:] + data[:shift]


def list_append2(data):
    tmp = data[shift:]
    tmp += data[:shift]
    return tmp


def shift_concatenate(data):
    return numpy.concatenate([data[shift:], data[:shift]])


def roll(data):
    return numpy.roll(data, -shift)


def collections_deque(data):
    items = collections.deque(data)
    items.rotate(-shift)
    return items


def pop_append(data):
    data = data.copy()
    for _ in range(shift):
        data.append(data.pop(0))
    return data


b = perfplot.bench(
    setup=lambda n: numpy.random.rand(n).tolist(),
    kernels=[
        list_append,
        list_append2,
        roll,
        shift_concatenate,
        collections_deque,
        pop_append,
    ],
    n_range=[2 ** k for k in range(7, 20)],
    xlabel="len(data)",
)
b.show()
b.save("shift100.png")

其他回答

deque对两端的拉和推进行了优化。它们甚至有一个专用的rotate()方法。

from collections import deque
items = deque([1, 2])
items.append(3)        # deque == [1, 2, 3]
items.rotate(1)        # The deque is now: [3, 1, 2]
items.rotate(-1)       # Returns deque to original state: [1, 2, 3]
item = items.popleft() # deque == [2, 3]

可能更适合使用ringbuffer。它不是一个列表,尽管出于您的目的,它的行为可能足够像一个列表。

问题是列表上移位的效率是O(n),这对于足够大的列表来说非常重要。

在环缓冲区中移动只是更新了头的位置也就是O(1)

我想你想要的是这个:

a.insert(0, x)

下面是一个高效的算法,不需要使用任何额外的数据结构:

旋转(nums: List[int], k: int):

    k = k%len(nums)
    l, r = 0, len(nums)-1
    while (l<r):
        nums[l], nums[r]= nums[r], nums[l]
        l,r=l+1,r-1
    
    l,r = 0, k-1
    while (l<r):
        nums[l], nums[r]=nums[r], nums[l]
        l,r=l+1,r-1
        
    l,r=k,len(nums)-1
    while (l<r):
        nums[l], nums[r]=nums[r], nums[l]
        l,r=l+1,r-1

这也取决于您是想将列表移到合适的位置(改变它),还是想让函数返回一个新列表。因为,根据我的测试,像这样的东西比你的实现(添加两个列表)至少快20倍:

def shiftInPlace(l, n):
    n = n % len(l)
    head = l[:n]
    l[:n] = []
    l.extend(head)
    return l

事实上,即使在它的顶部添加l = l[:]来操作传入的列表的副本,速度仍然是原来的两倍。

各种实现,在http://gist.github.com/288272上有一些计时