只要基于前一个元素的条件为真，“Pythonic”方式就可以从可迭代对象中返回元素

Posted 2023-02-23

【中文标题】只要基于前一个元素的条件为真，“Pythonic”方式就可以从可迭代对象中返回元素

【英文标题】："Pythonic" way to return elements from an iterable as long as a condition based on previous element is true

【发布时间】：2021-09-13 21:36:01

【问题描述】：

我正在编写一些代码，只要基于（或与）前一个元素相关的条件为真，就需要不断地从可迭代对象中获取元素。例如，假设我有一个数字列表：

lst = [0.1, 0.4, 0.2, 0.8, 0.7, 1.1, 2.2, 4.1, 4.9, 5.2, 4.3, 3.2]

让我们使用一个简单的条件：这个数字与之前的数字相差不超过 1。所以预期的输出是

[0.1, 0.4, 0.2, 0.8, 0.7, 1.1]

通常，itertools.takewhile 是一个不错的选择，但在这种情况下，它有点烦人，因为第一个元素没有要查询的前一个元素。以下代码返回一个空列表，因为对于第一个元素，代码会查询最后一个元素。

from itertools import takewhile
res1 = list(takewhile(lambda x: abs(lst[lst.index(x)-1] - x) <= 1., lst))
print(res1)
# []

我设法编写了一些“丑陋”的代码来解决：

res2 = []
for i, x in enumerate(lst):
    res2.append(x)
    # Make sure index is not out of range
    if i < len(lst) - 1:
        if not abs(lst[i+1] - x) <= 1.:
            break
print(res2)
# [0.1, 0.4, 0.2, 0.8, 0.7, 1.1]

但是，我觉得应该有更多“pythonic”的方式来编码。有什么建议吗？

【问题讨论】：

相关：Pythonic way of getting all consecutive 2-tuples from list.

【参考方案1】：

您可以编写自己的takewhile 版本，其中谓词同时采用当前值和先前值：

def my_takewhile(iterable, predicate):
    iterable = iter(iterable)
    try:
        previous = next(iterable)
    except StopIteration:
        # next(iterable) raises if the iterable is empty
        return
    yield previous
    for current in iterable:
        if not predicate(previous, current):
            break
        yield current
        previous = current

例子：

>>> list(my_takewhile(lst, lambda x, y: abs(x - y) <= 1))
[0.1, 0.4, 0.2, 0.8, 0.7, 1.1]

【参考方案2】：

稍后，但是，这里有另一个解决方案，也许不是最 Pythonic 的方式：

也许您可以考虑使用递归方法。函数reduce_list 接收一个列表（您的lst 变量）和该列表的当前项（第一个）作为参数。有一个名为list_result 的变量将存储满足条件的项目。如果列表只有一项，那么我们就没有比较它的对象，因此我们将返回list_result。否则我们获取列表中的下一项（第二项），如果条件为True，则我们存储该项。如果条件是False，那么我们保存最后一个current并停止递归。

list_result = []
def reduce_list(lst, current):
  if len(lst) == 1:
    return list_result
  
  the_next = lst[1]
  if (abs(current - the_next) <= 1):
    list_result.append(current)
  else:
    list_result.append(current)
    return
  
  lst = lst[1:] # Set the lst as the rest of the list itself.
  current = lst[0] # current will be the first one of the rest.
  reduce_list(lst, current)

reduce_list(lst, lst[0])
print(list_result)

输出：[0.1, 0.4, 0.2, 0.8, 0.7, 1.1]

【参考方案3】：

使用赋值表达式的解决方案 := for Python >= 3.8：

lst = [0.1, 0.4, 0.2, 0.8, 0.7, 1.1, 2.2, 4.1, 4.9, 5.2, 4.3, 3.2]

pred = lambda cur, prev: abs(cur-prev) <= 1
p = None
res = [p := i for i in lst if p is None or pred(p, i)]

【参考方案4】：

通过使用将列表的第一个元素添加到列表的序列压缩列表来创建元组序列；结果序列 of tuples 将第一个元素与自身配对（从而保证abs(x-x) 小于 1），并将其他元素与其前一个元素配对。

a = lst                        == x1       x2       x3       x4       ...
b = chain(islice(lst, 1), lst) == x1       x1       x2       x3       ...
zip(a, b)                      == (x1, x1) (x2, x1) (x3, x2) (x4, x3) ...

然后

>>> from itertools import takewhile, chain
>>> lst = [0.1, 0.4, 0.2, 0.8, 0.7, 1.1, 2.2, 4.1, 4.9, 5.2, 4.3, 3.2]
>>> def close(t): return abs(t[0] - t[1]) <= 1
...
>>> [x for x, _ in takewhile(close, zip(lst, chain(islice(lst, 1), lst)))]
[0.1, 0.4, 0.2, 0.8, 0.7, 1.1]

如果您愿意，可以定义prepend，如itertools 文档中所示，并编写

[x for x, _ in takewhile(close, zip(lst, prepend(lst[0], lst)))]

在这种情况下，您也可以只使用普通的列表切片而不是 islice（本质上只是内联上述 prepend 函数，如 lst[:1] == [lst[0]]）。

[x for x, _ in takewhile(close, zip(lst, chain(lst[:1], lst)))]

【参考方案5】：

我会推荐一个简单的 for 循环。拥有一个可以操作的整数可以让您轻松比较同一个列表中的多个值。

for i in range(1, len(lst)):
  if(abs(lst[i] - lst[i-1]) < 1):
    # do stuff

索引从 1 开始而不是 0，以便您可以比较初始的两个值。

或者，如果您需要对第一个元素做一些特殊的事情，那么从 0 开始 for 循环并为第一个案例添加一个简单的 if 语句：

  if(i == 0):
    # do stuff
  elif( normal condition ):