我必须在一个列表中搜索,并用另一个元素替换所有出现的元素。到目前为止,我在代码方面的尝试都没有取得什么进展,最好的方法是什么?

例如,假设我的列表有以下整数

>>> a = [1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1]

我需要将所有出现的数字1替换为值10,所以我需要的输出是

>>> a = [10, 2, 3, 4, 5, 10, 2, 3, 4, 5, 10]

因此,我的目标是将数字1的所有实例替换为数字10。


当前回答

我的用例正在用一些默认值替换None。

我已经对这里给出的解决这个问题的方法进行了计时,包括@kxr的方法——使用str.count。

使用Python 3.8.1在ipython中测试代码:

def rep1(lst, replacer = 0):
    ''' List comprehension, new list '''

    return [item if item is not None else replacer for item in lst]


def rep2(lst, replacer = 0):
    ''' List comprehension, in-place '''    
    lst[:] =  [item if item is not None else replacer for item in lst]

    return lst


def rep3(lst, replacer = 0):
    ''' enumerate() with comparison - in-place '''
    for idx, item in enumerate(lst):
        if item is None:
            lst[idx] = replacer

    return lst


def rep4(lst, replacer = 0):
    ''' Using str.index + Exception, in-place '''

    idx = -1
    # none_amount = lst.count(None)
    while True:
        try:
            idx = lst.index(None, idx+1)
        except ValueError:
            break
        else:
            lst[idx] = replacer

    return lst


def rep5(lst, replacer = 0):
    ''' Using str.index + str.count, in-place '''

    idx = -1
    for _ in range(lst.count(None)):
        idx = lst.index(None, idx+1)
        lst[idx] = replacer

    return lst


def rep6(lst, replacer = 0):
    ''' Using map, return map iterator '''

    return map(lambda item: item if item is not None else replacer, lst)


def rep7(lst, replacer = 0):
    ''' Using map, return new list '''

    return list(map(lambda item: item if item is not None else replacer, lst))


lst = [5]*10**6
# lst = [None]*10**6

%timeit rep1(lst)    
%timeit rep2(lst)    
%timeit rep3(lst)    
%timeit rep4(lst)    
%timeit rep5(lst)    
%timeit rep6(lst)    
%timeit rep7(lst)    

我得到:

26.3 ms ± 163 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)
29.3 ms ± 206 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)
33.8 ms ± 191 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)
11.9 ms ± 37.8 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
11.9 ms ± 60.2 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
260 ns ± 1.84 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)
56.5 ms ± 204 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)

实际上,使用内部str.index比任何手动比较都要快。

我不知道测试4中的异常是否会比使用str.count更费力,区别似乎可以忽略不计。

注意,map()(测试6)返回一个迭代器,而不是一个实际的列表,因此测试7。

其他回答

列表理解工作得很好,使用enumerate进行循环可以节省一些内存(b/c操作基本上是在适当的位置完成的)。

还有函数式编程。参见map用法:

>>> a = [1,2,3,2,3,4,3,5,6,6,5,4,5,4,3,4,3,2,1]
>>> map(lambda x: x if x != 4 else 'sss', a)
[1, 2, 3, 2, 3, 'sss', 3, 5, 6, 6, 5, 'sss', 5, 'sss', 3, 'sss', 3, 2, 1]

我的用例正在用一些默认值替换None。

我已经对这里给出的解决这个问题的方法进行了计时,包括@kxr的方法——使用str.count。

使用Python 3.8.1在ipython中测试代码:

def rep1(lst, replacer = 0):
    ''' List comprehension, new list '''

    return [item if item is not None else replacer for item in lst]


def rep2(lst, replacer = 0):
    ''' List comprehension, in-place '''    
    lst[:] =  [item if item is not None else replacer for item in lst]

    return lst


def rep3(lst, replacer = 0):
    ''' enumerate() with comparison - in-place '''
    for idx, item in enumerate(lst):
        if item is None:
            lst[idx] = replacer

    return lst


def rep4(lst, replacer = 0):
    ''' Using str.index + Exception, in-place '''

    idx = -1
    # none_amount = lst.count(None)
    while True:
        try:
            idx = lst.index(None, idx+1)
        except ValueError:
            break
        else:
            lst[idx] = replacer

    return lst


def rep5(lst, replacer = 0):
    ''' Using str.index + str.count, in-place '''

    idx = -1
    for _ in range(lst.count(None)):
        idx = lst.index(None, idx+1)
        lst[idx] = replacer

    return lst


def rep6(lst, replacer = 0):
    ''' Using map, return map iterator '''

    return map(lambda item: item if item is not None else replacer, lst)


def rep7(lst, replacer = 0):
    ''' Using map, return new list '''

    return list(map(lambda item: item if item is not None else replacer, lst))


lst = [5]*10**6
# lst = [None]*10**6

%timeit rep1(lst)    
%timeit rep2(lst)    
%timeit rep3(lst)    
%timeit rep4(lst)    
%timeit rep5(lst)    
%timeit rep6(lst)    
%timeit rep7(lst)    

我得到:

26.3 ms ± 163 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)
29.3 ms ± 206 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)
33.8 ms ± 191 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)
11.9 ms ± 37.8 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
11.9 ms ± 60.2 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
260 ns ± 1.84 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)
56.5 ms ± 204 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)

实际上,使用内部str.index比任何手动比较都要快。

我不知道测试4中的异常是否会比使用str.count更费力,区别似乎可以忽略不计。

注意,map()(测试6)返回一个迭代器,而不是一个实际的列表,因此测试7。

>>> a=[1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1]
>>> item_to_replace = 1
>>> replacement_value = 6
>>> indices_to_replace = [i for i,x in enumerate(a) if x==item_to_replace]
>>> indices_to_replace
[0, 5, 10]
>>> for i in indices_to_replace:
...     a[i] = replacement_value
... 
>>> a
[6, 2, 3, 4, 5, 6, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> 

如果你有几个值需要替换,你也可以使用字典:

a = [1, 2, 3, 4, 1, 5, 3, 2, 6, 1, 1]
replacements = {1:10, 2:20, 3:'foo'}
replacer = replacements.get  # For faster gets.

print([replacer(n, n) for n in a])

> [10, 20, 'foo', 4, 10, 5, 'foo', 20, 6, 10, 10]

注意,这种方法仅在要替换的元素是可哈希的情况下才有效。这是因为字典键必须是可哈希的。

在长列表和很少出现的情况下,使用list.index()比其他答案中给出的单步迭代方法快3倍左右。

def list_replace(lst, old=1, new=10):
    """replace list elements (inplace)"""
    i = -1
    try:
        while True:
            i = lst.index(old, i + 1)
            lst[i] = new
    except ValueError:
        pass