创建单个列表项的列表乘以 n 次

Posted 2023-02-23

【中文标题】创建单个列表项的列表乘以 n 次

【英文标题】：Creating list of individual list items multiplied n times

【发布时间】：2013-05-28 16:19:37

【问题描述】：

我对 Python 还很陌生，认为这应该是一个相当普遍的问题，但找不到解决方案。我已经查看了this page 并发现它对一个项目很有帮助，但我正在努力将示例扩展到多个项目而不使用“for”循环。我正在通过 Emcee 为 250 名步行者运行这段代码，所以我正在寻找可能的最快方式。

我有一个数字列表a = [x,y,z]，我想重复b = [1,2,3] 次（例如），所以我最终得到了一个列表列表：

[
 [x],
 [y,y],
 [z,z,z]
]

我的“for”循环是：

c = [ ]
for i in range (0,len(a)):
    c.append([a[i]]*b[i])

这正是我想要的，但这意味着我的代码非常慢。我还尝试天真地将 a 和 b 转换为数组并执行[a]*b，希望它可以逐个元素地相乘，但没有乐趣。

【参考方案1】：

您可以在此处使用zip 和列表推导：

>>> a = ['x','y','z']
>>> b = [1,2,3]
>>> [[x]*y for x,y in zip(a,b)]
[['x'], ['y', 'y'], ['z', 'z', 'z']]

或：

>>> [[x for _ in xrange(y)] for x,y in zip(a,b)]
[['x'], ['y', 'y'], ['z', 'z', 'z']]

zip 将首先在内存中创建整个列表，以获取迭代器使用itertools.izip

如果a 包含可变对象，如列表或列表列表，那么您可能必须在此处使用copy.deepcopy，因为修改一个副本也会更改其他副本。：

>>> from copy import deepcopy as dc
>>> a = [[1 ,4],[2, 5],[3, 6, 9]]
>>> f = [[dc(x) for _ in xrange(y)] for x,y in zip(a,b)]

#now all objects are unique
>>> [[id(z) for z in x] for x in f]
[[172880236], [172880268, 172880364], [172880332, 172880492, 172880428]]

timeit 比较（忽略导入）：

>>> a = ['x','y','z']*10**4
>>> b = [100,200,300]*10**4

>>> %timeit [[x]*y for x,y in zip(a,b)]
1 loops, best of 3: 104 ms per loop

>>> %timeit [[x]*y for x,y in izip(a,b)]
1 loops, best of 3: 98.8 ms per loop

>>> %timeit map(lambda v: [v[0]]*v[1], zip(a,b))
1 loops, best of 3: 114 ms per loop

>>> %timeit map(list, map(repeat, a, b))
1 loops, best of 3: 192 ms per loop

>>> %timeit map(list, imap(repeat, a, b))
1 loops, best of 3: 211 ms per loop

>>> %timeit map(mul, [[x] for x in a], b)
1 loops, best of 3: 107 ms per loop

>>> %timeit [[x for _ in xrange(y)] for x,y in zip(a,b)]
1 loops, best of 3: 645 ms per loop

>>> %timeit [[x for _ in xrange(y)] for x,y in izip(a,b)]
1 loops, best of 3: 680 ms per loop

【讨论】：

我建议提及itertools.izip。

谢谢！不过，“for”循环是否仍会减慢代码速度？

@user2444731 “慢”是什么意思？为什么你认为for-loop 很慢？与什么相比慢？

由于用户是新用户，指出 [x]*y 创建对 x 的 y 引用可能是明智的，这在某些情况下可能会出现问题。就像一个被改变了一样，它们都可能被改变。

您可能应该在提出问题时提到这是针对蒙特卡洛算法的。上下文很有帮助。

【参考方案2】：

最快的方法是使用map() 和operator.mul()：

>>> from operator import mul
>>> map(mul, [['x'], ['y'], ['z']], [1, 2, 3])
[['x'], ['y', 'y'], ['z', 'z', 'z']]

【讨论】：

+1 我刚刚在您发布它时发现了这一点（但是输入不是列表列表）

【参考方案3】：

>>> from itertools import repeat
>>> from itertools import starmap
>>> a = ['x','y','z']
>>> b = [1,2,3]
>>> starmap(repeat,zip(a,b))

starmap 返回一个 iterable，其中包含的值等于调用 repeat 的结果，参数等于元组中包含的值，在本例中为 ('x',1)。

>>> for p in starmap(repeat,zip(a,b)):
    print(list(p))


['x']
['y', 'y']
['z', 'z', 'z']

【讨论】：

请注意，您必须在starmap 上致电map(list, ...) 以获取列表列表

【参考方案4】：

@kirelagin 建议了一个没有for 循环的版本，这是一个也没有lambdas 的版本（请记住@AshwiniChaudhary 的解决方案是最易读的）

>>> from itertools import repeat
>>> a = ['x','y','z']
>>> b = [1,2,3]
>>> map(list, map(repeat, a, b))
[['x'], ['y', 'y'], ['z', 'z', 'z']]

---

>>> map(repeat, a, b)
[repeat('x', 1), repeat('y', 2), repeat('z', 3)]

创建一个不占用内存中任何额外空间的repeat 对象列表（如果您想要一个惰性迭代器而不是列表，请在 Python 2.x 上使用imap），如果您只是想要迭代项目而不是存储它们）

【参考方案5】：

如果您出于某种原因不喜欢 for 循环，这是一个没有循环的版本：

map(lambda v: [v[0]]*v[1], zip(a,b))

我还应该警告你，这个版本比列表理解稍慢：

$ a = ['hi']*100
$ b = [20]*100

$ %timeit map(lambda v: [v[0]]*v[1], zip(a,b))
10000 loops, best of 3: 101 us per loop

%timeit [[x]*y for x,y in zip(a,b)]
10000 loops, best of 3: 74.1 us per loop

如果您使用的是 Python 2，我还建议使用 itertools.izip 而不是 zip。