我需要一个滚动窗口(又名滑动窗口)可迭代的序列/迭代器/生成器。(默认的Python迭代可以被认为是一种特殊情况,其中窗口长度为1。)我目前正在使用以下代码。我怎样才能做得更优雅和/或更有效?

def rolling_window(seq, window_size):
    it = iter(seq)
    win = [it.next() for cnt in xrange(window_size)] # First window
    yield win
    for e in it: # Subsequent windows
        win[:-1] = win[1:]
        win[-1] = e
        yield win

if __name__=="__main__":
    for w in rolling_window(xrange(6), 3):
        print w

"""Example output:   
   [0, 1, 2]
   [1, 2, 3]
   [2, 3, 4]
   [3, 4, 5]
"""

对于window_size == 2的特定情况(即,在序列中迭代相邻的重叠对),请参见如何从列表中迭代重叠(当前,下一个)值对?


当前回答

deque窗口的一个轻微修改版本,使其成为一个真正的滚动窗口。因此,它开始只填充一个元素,然后增长到它的最大窗口大小,然后缩小,因为它的左边缘接近结束:

from collections import deque
def window(seq, n=2):
    it = iter(seq)
    win = deque((next(it, None) for _ in xrange(1)), maxlen=n)
    yield win
    append = win.append
    for e in it:
        append(e)
        yield win
    for _ in xrange(len(win)-1):
        win.popleft()
        yield win

for wnd in window(range(5), n=3):
    print(list(wnd))

这给了

[0]
[0, 1]
[0, 1, 2]
[1, 2, 3]
[2, 3, 4]
[3, 4]
[4]

其他回答

除了我想到的解决方案,我还测试了一些解决方案。我发现我想出的是最快的,所以我想分享我的python3实现。

import itertools
import sys

def windowed(l, stride):
    return zip(*[itertools.islice(l, i, sys.maxsize) for i in range(stride)])

有一个库可以完全满足你的需要:

import more_itertools
list(more_itertools.windowed([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15],n=3, step=3))

Out: [(1, 2, 3), (4, 5, 6), (7, 8, 9), (10, 11, 12), (13, 14, 15)]

深度学习中滑动窗口数据的优化函数

def SlidingWindow(X, window_length, stride):
    indexer = np.arange(window_length)[None, :] + stride*np.arange(int(len(X)/stride)-window_length+4)[:, None]
    return X.take(indexer)

应用于多维数组

import numpy as np
def SlidingWindow(X, window_length, stride1):
    stride=  X.shape[1]*stride1
    window_length = window_length*X.shape[1]
    indexer = np.arange(window_length)[None, :] + stride1*np.arange(int(len(X)/stride1)-window_length-1)[:, None]
    return X.take(indexer)

在Python 3.10中,我们有itertools.pairwise(iterable)函数来滑动包含两个元素的窗口:

医生是这样说的:

返回从输入可迭代对象中获取的连续重叠对。 输出迭代器中2元组的数量将比输入的数量少1。如果输入可迭代对象的值少于两个,则返回空值。 大致相当于: def成对(iterable): # pairwise('ABCDEFG')——> AB BC CD DE EF FG A, b = tee(可迭代) 下一(b,没有) 返回zip(a, b)

这里有一行。我对它进行了计时,它与顶部答案的性能相当,并且随着更大的seq逐渐变得更好,len(seq) = 20时慢20%,len(seq) = 10000时慢7%

zip(*[seq[i:(len(seq) - n - 1 + i)] for i in range(n)])