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

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

其他回答

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]]

在这个线程中,我没有看到保留a中的重复的解决方案。当a中的一个元素与B中的一个元素匹配时,这个元素必须在B中删除,这样当相同的元素在a中再次出现时,如果这个元素在B中只出现一次,那么它必须出现在差异中。

def diff(first, second):
   l2 = list(second)
   l3 = []
   for el in first:
      if el in l2:
         l2.remove(el)
      else:
         l3 += [el]
   return l3

l1 = [1, 2, 1, 3, 4]
l2 = [1, 2, 3, 3]
diff(l1, l2)
>>> [1, 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

Python 2.7.3(默认,2014年2月27日,19:58:35)- IPython 1.1.0 - timeit:(github gist)

def diff(a, b):
  b = set(b)
  return [aa for aa in a if aa not in b]

def set_diff(a, b):
  return list(set(a) - set(b))

diff_lamb_hension = lambda l1,l2: [x for x in l1 if x not in l2]

diff_lamb_filter = lambda l1,l2: filter(lambda x: x not in l2, l1)

from difflib import SequenceMatcher
def squeezer(a, b):
  squeeze = SequenceMatcher(None, a, b)
  return reduce(lambda p,q: p+q, map(
    lambda t: squeeze.a[t[1]:t[2]],
      filter(lambda x:x[0]!='equal',
        squeeze.get_opcodes())))

结果:

# Small
a = range(10)
b = range(10/2)

timeit[diff(a, b)]
100000 loops, best of 3: 1.97 µs per loop

timeit[set_diff(a, b)]
100000 loops, best of 3: 2.71 µs per loop

timeit[diff_lamb_hension(a, b)]
100000 loops, best of 3: 2.1 µs per loop

timeit[diff_lamb_filter(a, b)]
100000 loops, best of 3: 3.58 µs per loop

timeit[squeezer(a, b)]
10000 loops, best of 3: 36 µs per loop

# Medium
a = range(10**4)
b = range(10**4/2)

timeit[diff(a, b)]
1000 loops, best of 3: 1.17 ms per loop

timeit[set_diff(a, b)]
1000 loops, best of 3: 1.27 ms per loop

timeit[diff_lamb_hension(a, b)]
1 loops, best of 3: 736 ms per loop

timeit[diff_lamb_filter(a, b)]
1 loops, best of 3: 732 ms per loop

timeit[squeezer(a, b)]
100 loops, best of 3: 12.8 ms per loop

# Big
a = xrange(10**7)
b = xrange(10**7/2)

timeit[diff(a, b)]
1 loops, best of 3: 1.74 s per loop

timeit[set_diff(a, b)]
1 loops, best of 3: 2.57 s per loop

timeit[diff_lamb_filter(a, b)]
# too long to wait for

timeit[diff_lamb_filter(a, b)]
# too long to wait for

timeit[diff_lamb_filter(a, b)]
# TypeError: sequence index must be integer, not 'slice'

@roman-bodnarchuk列表推导函数def diff(a, b)似乎更快。

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])