来自 True 值范围（开始和结束）的布尔列表，不使用 for 循环

Posted 2023-03-11

【中文标题】来自 True 值范围（开始和结束）的布尔列表，不使用 for 循环

【英文标题】：A boolean list from ranges of True values (start and end), without using a for loop

【发布时间】：2021-11-26 04:18:20

【问题描述】：

例如，我有这个包含范围的列表。

x=[[1,4],
   [6,7],
   [9,9]]

其中每个项目的第一个值（例如[1,4]）是开始位置（1），第二个值是结束（4）位置。

我想将此范围列表转换为布尔列表，其中如果位置位于上面列表中指示的（任何）范围（即开始和结束位置）之间，则值为True，否则值应该是False。

[False, True, True, True, True, False, True, True, False, True]

这显然可以使用 for 循环来实现。但是，我正在寻找其他单行选项。理想情况下，我正在寻找一些也适用于熊猫系列的方法。

注意：这本质上是这个问题的相反问题：Get ranges of True values (start and end) in a boolean list (without using a for loop)

【问题讨论】：

确定映射到True的逻辑是什么？为什么您的布尔列表有 10 个项目，而原始列表有 6 个？

@ddejohn 我同意它没有很好的格式或解释，但我想逻辑类似于另一个问题here

【参考方案1】：

使用 numpy 的一种有希望的有效方法：

low, high = np.array(x).T[:,:, None] # rearrange the limits into a 3d array in a convenient shape
a = np.arange(high.max() + 1) # make a range from 0 to 9
print(((a >= low) & (a <= high)).any(axis=0))

在 python 循环中编辑数组的替代方法：

result = np.zeros(np.array(x).max() + 1, dtype=bool)
for start, end in x:
    result[start:end+1] = True

这可能会更快，具体取决于编辑数组切片相对于 numpy 2d 矩阵比较的速度。

【讨论】：

有什么复杂性？我认为 O(max(high) * len(high))，所以相当二次？

也许是矩阵数学大 O 复杂度方面的专家可以发表评论。从某种意义上说，它将所有工作委托给用优化良好的 C 语言编写的 numpy 向量函数，避免任何 python 循环，这是一种高效的方法。如果首先对范围进行排序，或者假定范围已经排序，则可能会有更好的解决方案。

我认为我们不需要“专家”:-)。你的a >= low 是一个二维数组，宽度为 max(high)，高度为 len(high)，对吧？时间肯定是线性的。该行代码中的其他操作也是如此。

而循环解决方案只需要 O(max(high))。