Python - 列表元素之間的差異

Question

給出一個數字列表如何找到每個元素（i）和（i+1）之間的差異 - 它的元素？應該更好地使用lambda還是列表理解？

例： 給出一個列表t=[1,3,6,...]是找一個列表v=[2,3,...]因爲3-1=2，6-3=3等

Answer 1

>>> t 
[1, 3, 6] 
>>> [j-i for i, j in zip(t[:-1], t[1:])] # or use itertools.izip in py2k 
[2, 3] 

Answer 2

確定。我認爲我找到了合適的解決方案：

v = [x[1]-x[0] for x in zip(t[1:],t[:-1])] 

Answer 3

其他答案是正確的，但如果你正在做數值工作，你可能要考慮numpy。使用numpy的，答案是：

v = numpy.diff(t) 

Answer 4

如果你不想使用numpy也不zip，您可以使用簡單（簡單的在我看來）的解決方案：

>>> t = [1, 3, 6] 
>>> v = [t[i+1]-t[i] for i in range(len(t)-1)] 
>>> v 
[2, 3] 

Answer 5

您可以使用itertools.tee和zip高效地構建結果：

from itertools import tee 
# python2 only: 
#from itertools import izip as zip 

def differences(seq): 
    iterable, copied = tee(seq) 
    next(copied) 
    for x, y in zip(iterable, copied): 
     yield y - x 

或者使用itertools.islice代替：

from itertools import islice 

def differences(seq): 
    nexts = islice(seq, 1, len(seq)) 
    for x, y in zip(seq, nexts): 
     yield y - x 

您也可以儘量避免使用itertools模塊：

def differences(seq): 
    iterable = iter(seq) 
    prev = next(iterable) 
    for element in iterable: 
     yield element - prev 
     prev = element 

所有在不斷的空間解決方案，這些工作，如果你不需要存儲所有結果。 第一個也是最後一個解決方案也適用於無限可迭代，而第二個解決方案需要有限序列作爲輸入。

---

下面是解決方案的一些微基準測試：

In [12]: L = range(10**6) 

In [13]: from collections import deque 
In [15]: %timeit deque(differences_tee(L), maxlen=0) 
10 loops, best of 3: 122 ms per loop 

In [16]: %timeit deque(differences_islice(L), maxlen=0) 
10 loops, best of 3: 127 ms per loop 

In [17]: %timeit deque(differences_no_it(L), maxlen=0) 
10 loops, best of 3: 89.9 ms per loop 

而另外提出的解決方案：

In [18]: %timeit [x[1] - x[0] for x in zip(L[1:], L)] 
10 loops, best of 3: 163 ms per loop 

In [19]: %timeit [L[i+1]-L[i] for i in range(len(L)-1)] 
1 loops, best of 3: 395 ms per loop 

In [20]: import numpy as np 

In [21]: %timeit np.diff(L) 
1 loops, best of 3: 479 ms per loop 

In [35]: %%timeit 
    ...: res = [] 
    ...: for i in range(len(L) - 1): 
    ...:  res.append(L[i+1] - L[i]) 
    ...: 
1 loops, best of 3: 234 ms per loop 

需要注意的是：

• zip(L[1:], L)相當於zip(L[1:], L[:-1])因爲zip已經以最短的輸入終止，但它避免了L的整個副本。
• 通過索引訪問單個元素是非常緩慢，因爲每一個索引訪問是在python方法調用

• numpy.diff是慢因爲它首先將list轉換爲ndarray。顯然，如果你與ndarray開始這將是多更快：

  In [22]: arr = np.array(L) 
  
  In [23]: %timeit np.diff(arr) 
  100 loops, best of 3: 3.02 ms per loop 
  

Answer 6

我的方式

>>>v = [1,2,3,4,5] 
>>>[v[i] - v[i-1] for i, value in enumerate(v[1:], 1)] 
[1, 1, 1, 1] 

Answer 7

的功能的方法：

>>> import operator 
>>> a = [1,3,5,7,11,13,17,21] 
>>> map(operator.sub, a[1:], a[:-1]) 
[2, 2, 2, 4, 2, 4, 4] 

使用發電機：

>>> import operator, itertools 
>>> g1,g2 = itertools.tee((x*x for x in xrange(5)),2) 
>>> list(itertools.imap(operator.sub, itertools.islice(g1,1,None), g2)) 
[1, 3, 5, 7] 

使用指數：

>>> [a[i+1]-a[i] for i in xrange(len(a)-1)] 
[2, 2, 2, 4, 2, 4, 4]