转置/解压缩函数(逆压缩)?

我有一个2项元组的列表，我想将它们转换为2个列表，其中第一个包含每个元组中的第一项，第二个列表包含第二项。

例如:

original = [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]
# and I want to become...
result = (['a', 'b', 'c', 'd'], [1, 2, 3, 4])

有没有内置函数可以做到这一点?

当前回答

天真的方法

def transpose_finite_iterable(iterable):
    return zip(*iterable)  # `itertools.izip` for Python 2 users

适用于有限可迭代对象(例如list/tuple/str等序列)的(可能是无限)可迭代对象，可以说明如下

| |a_00| |a_10| ... |a_n0| |
| |a_01| |a_11| ... |a_n1| |
| |... | |... | ... |... | |
| |a_0i| |a_1i| ... |a_ni| |
| |... | |... | ... |... | |

在哪里

N在ℕ， A_ij对应第i个迭代对象的第j个元素，

在应用transpose_finite_iterable之后，我们得到

| |a_00| |a_01| ... |a_0i| ... |
| |a_10| |a_11| ... |a_1i| ... |
| |... | |... | ... |... | ... |
| |a_n0| |a_n1| ... |a_ni| ... |

Python例子，a_ij == j, n == 2

>>> from itertools import count
>>> iterable = [count(), count()]
>>> result = transpose_finite_iterable(iterable)
>>> next(result)
(0, 0)
>>> next(result)
(1, 1)

但我们不能再次使用transpose_finite_iterable来返回原始iterable的结构，因为result是有限可迭代对象(在我们的例子中是元组)的无限可迭代对象:

>>> transpose_finite_iterable(result)
... hangs ...
Traceback (most recent call last):
  File "...", line 1, in ...
  File "...", line 2, in transpose_finite_iterable
MemoryError

那么我们如何处理这种情况呢?

．.．接下来是deque

在我们看了itertools的文档之后。tee函数，有一个Python recipe，经过一些修改可以帮助我们的情况

def transpose_finite_iterables(iterable):
    iterator = iter(iterable)
    try:
        first_elements = next(iterator)
    except StopIteration:
        return ()
    queues = [deque([element])
              for element in first_elements]

    def coordinate(queue):
        while True:
            if not queue:
                try:
                    elements = next(iterator)
                except StopIteration:
                    return
                for sub_queue, element in zip(queues, elements):
                    sub_queue.append(element)
            yield queue.popleft()

    return tuple(map(coordinate, queues))

让我们检查

>>> from itertools import count
>>> iterable = [count(), count()]
>>> result = transpose_finite_iterables(transpose_finite_iterable(iterable))
>>> result
(<generator object transpose_finite_iterables.<locals>.coordinate at ...>, <generator object transpose_finite_iterables.<locals>.coordinate at ...>)
>>> next(result[0])
0
>>> next(result[0])
1

合成

现在，我们可以使用functools定义用于处理可迭代对象的可迭代对象的通用函数，其中一个是有限的，另一个可能是无限的。单分派装饰器

from collections import (abc,
                         deque)
from functools import singledispatch


@singledispatch
def transpose(object_):
    """
    Transposes given object.
    """
    raise TypeError('Unsupported object type: {type}.'
                    .format(type=type))


@transpose.register(abc.Iterable)
def transpose_finite_iterables(object_):
    """
    Transposes given iterable of finite iterables.
    """
    iterator = iter(object_)
    try:
        first_elements = next(iterator)
    except StopIteration:
        return ()
    queues = [deque([element])
              for element in first_elements]

    def coordinate(queue):
        while True:
            if not queue:
                try:
                    elements = next(iterator)
                except StopIteration:
                    return
                for sub_queue, element in zip(queues, elements):
                    sub_queue.append(element)
            yield queue.popleft()

    return tuple(map(coordinate, queues))


def transpose_finite_iterable(object_):
    """
    Transposes given finite iterable of iterables.
    """
    yield from zip(*object_)

try:
    transpose.register(abc.Collection, transpose_finite_iterable)
except AttributeError:
    # Python3.5-
    transpose.register(abc.Mapping, transpose_finite_iterable)
    transpose.register(abc.Sequence, transpose_finite_iterable)
    transpose.register(abc.Set, transpose_finite_iterable)

在有限非空可迭代对象上的二元运算符类中，它可以被认为是它自己的逆(数学家称这种函数为“对合”)。

作为单分派的额外好处，我们可以像这样处理numpy数组

import numpy as np
...
transpose.register(np.ndarray, np.transpose)

然后像这样使用它

>>> array = np.arange(4).reshape((2,2))
>>> array
array([[0, 1],
       [2, 3]])
>>> transpose(array)
array([[0, 2],
       [1, 3]])

Note

由于转置返回迭代器，如果有人想要一个像OP中那样由列表组成的元组——这可以用map内置函数如

>>> original = [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]
>>> tuple(map(list, transpose(original)))
(['a', 'b', 'c', 'd'], [1, 2, 3, 4])

我在0.5.0版本的lz包中添加了通用解决方案，可以像这样使用

>>> from lz.transposition import transpose
>>> list(map(tuple, transpose(zip(range(10), range(10, 20)))))
[(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)]

P.S.

没有解决方案(至少是明显的)来处理潜在无限迭代对象的潜在无限迭代对象，但这种情况不太常见。

2018-12-21 12:46:32

其他回答

我喜欢在我的程序中使用zip(*iterable)(这是你正在寻找的代码段)，如下所示:

def unzip(iterable):
    return zip(*iterable)

我发现unzip更具可读性。

2014-03-01 15:00:15

前面的答案都没有有效地提供所需的输出，即一个由列表组成的元组，而不是由元组组成的列表。对于前者，您可以使用tuple与map。区别在于:

res1 = list(zip(*original))              # [('a', 'b', 'c', 'd'), (1, 2, 3, 4)]
res2 = tuple(map(list, zip(*original)))  # (['a', 'b', 'c', 'd'], [1, 2, 3, 4])

此外，前面的大多数解决方案都假设Python 2.7，其中zip返回一个列表而不是迭代器。

对于Python 3。X时，您需要将结果传递给list或tuple等函数以耗尽迭代器。对于内存效率高的迭代器，可以忽略各自解的外部列表和元组调用。

2018-08-23 17:36:23

如果您的列表长度不相同，您可能不希望按照patrick的回答使用zip。如此:

>>> zip(*[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)])
[('a', 'b', 'c', 'd'), (1, 2, 3, 4)]

但是对于不同长度的列表，zip将每个项截断为最短列表的长度:

>>> zip(*[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4), ('e', )])
[('a', 'b', 'c', 'd', 'e')]

你可以使用map没有函数来填充空结果为None:

>>> map(None, *[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4), ('e', )])
[('a', 'b', 'c', 'd', 'e'), (1, 2, 3, 4, None)]

不过Zip()稍微快一点。

2011-01-02 12:14:17