2024-10-29 07:00:04

计算列表差值

在Python中,计算两个列表之间的差值的最佳方法是什么?

例子

A = [1,2,3,4]
B = [2,5]

A - B = [1,3,4]
B - A = [5]

当前回答

当查看in -operator的TimeComplexity时,在最坏的情况下它与O(n)一起工作。即使是集合。

因此,当比较两个数组时,最好情况下的TimeComplexity为O(n),最坏情况下为O(n²)。

另一种(但不幸的是更复杂)解决方案,在最好和最坏的情况下都适用于O(n):

# Compares the difference of list a and b
# uses a callback function to compare items
def diff(a, b, callback):
  a_missing_in_b = []
  ai = 0
  bi = 0

  a = sorted(a, callback)
  b = sorted(b, callback)

  while (ai < len(a)) and (bi < len(b)):

    cmp = callback(a[ai], b[bi])
    if cmp < 0:
      a_missing_in_b.append(a[ai])
      ai += 1
    elif cmp > 0:
      # Item b is missing in a
      bi += 1
    else:
      # a and b intersecting on this item
      ai += 1
      bi += 1

  # if a and b are not of same length, we need to add the remaining items
  for ai in xrange(ai, len(a)):
    a_missing_in_b.append(a[ai])


  return a_missing_in_b

e.g.

>>> a=[1,2,3]
>>> b=[2,4,6]
>>> diff(a, b, cmp)
[1, 3]

其他回答

最简单的方法,

使用设置().difference(设置())

list_a = [1,2,3]
list_b = [2,3]
print set(list_a).difference(set(list_b))

答案设置([1])

有三种选择,其中两种是可以接受的,另一种不应该这样做。

在较高的级别上,这3个选项是:

减去两组(有时最好) 检查每个列表项是否存在于一个集合中(大多数情况下最好) 检查每个列表项是否存在于列表中(不做)

选项3)永远不应该超过选项2)。根据应用程序的需要,您可能更喜欢选项1)或2),而在大多数用例中,2)可能是首选方法。2)与1)的性能非常相似,因为两者都具有O(m + n)个时间复杂度。相比之下,2)在空间复杂度上比1)有边际优势,并且既保持了原始列表的顺序,又保持了原始列表中的任何重复。

如果你想删除重复,不关心顺序,那么1)可能是最适合你的。

import time

def fun1(l1, l2):
    # Order and duplications in l1 are both lost, O(m) + O(n)
    return set(l1) - set(l2)

def fun2(l1, l2):
    # Order and duplications in l1 are both preserved, O(m) + O(n)
    l2_set = set(l2)
    return [item for item in l1 if item not in l2_set]

def fun3(l1, l2):
    # Order and duplications in l1 are both preserved, O(m * n)
    # Don't do
    return [item for item in l1 if item not in l2]

A = list(range(7500))
B = list(range(5000, 10000))

loops = 100

start = time.time()
for _ in range(loops):
    fun1(A, B)
print(f"fun1 time: {time.time() - start}")

start = time.time()
for _ in range(loops):
    fun2(A, B)
print(f"fun2 time: {time.time() - start}")

start = time.time()
for _ in range(loops):
    fun3(A, B)
print(f"fun3 time: {time.time() - start}")
fun1 time: 0.03749704360961914
fun2 time: 0.04109621047973633
fun3 time: 32.55076885223389

你可以做一个

list(set(A)-set(B))

and

list(set(B)-set(A))

上面的例子使计算差异的问题变得微不足道。假设排序或重复数据删除确实使计算差异变得更容易,但如果您的比较无法承担这些假设,那么您将需要一个diff算法的重要实现。请参阅python标准库中的difflib。

#! /usr/bin/python2
from difflib import SequenceMatcher

A = [1,2,3,4]
B = [2,5]

squeeze=SequenceMatcher( None, A, B )

print "A - B = [%s]"%( reduce( lambda p,q: p+q,
                               map( lambda t: squeeze.a[t[1]:t[2]],
                                    filter(lambda x:x[0]!='equal',
                                           squeeze.get_opcodes() ) ) ) )

或Python3…

#! /usr/bin/python3
from difflib import SequenceMatcher
from functools import reduce

A = [1,2,3,4]
B = [2,5]

squeeze=SequenceMatcher( None, A, B )

print( "A - B = [%s]"%( reduce( lambda p,q: p+q,
                               map( lambda t: squeeze.a[t[1]:t[2]],
                                    filter(lambda x:x[0]!='equal',
                                           squeeze.get_opcodes() ) ) ) ) )

输出:

A - B = [[1, 3, 4]]

如果你的顺序不重要,两个集合都可以散列,你可以在两个集合之间使用一个对称差分。

这将返回集合A或集合B中出现的值,但不会同时出现。

例如,问题显示了在列表A和列表B上执行的差值的返回值。

如果我们要(将两个列表转换为集合并)执行对称差分,我们将在一次操作中得到两者的合并结果。

A = [1,2,3,4]
B = [2,5]
print(set(A) ^ set(B)

# {1, 3, 4, 5}

加上这个答案,因为我还没有看到现有答案中提供的对称差异