如何将多个整数的列表转换为单个整数？

Posted 2023-02-25

【中文标题】如何将多个整数的列表转换为单个整数？

【英文标题】：How to convert a list of multiple integers into a single integer?

【发布时间】：2017-04-25 09:03:24

【问题描述】：

如何在 Python 3.5 中转换列表，例如：

x=[1, 3, 5]

到135的整数（int）？

【问题讨论】：

标题只是表示列表元素的“整数”。例如，[-3,14,0,-163]，应该返回哪个值？

但是您的描述没有说明该列表无效，也没有说明文字（列表元素不能是变量？），也没有说明以 10 为底。（它确实说输出应该是单个整数，而不是“无效的文字”。）

【参考方案1】：

如果你有一个ints 列表并且你想将它们连接在一起，你可以使用map 和str 将它们转换为字符串，join 它们在空字符串上，然后再转换回ints 和 int。

在代码中，如下所示：

r = int("".join(map(str, x)))

而r 现在的通缉值是135。

当然，这是一种有限的方法，需要满足一些条件。它要求有问题的列表只包含正数ints（作为您的示例）或代表ints 的字符串，否则转换为字符串的步骤可能会失败，或者（负数）数字的连接会很笨拙。

【讨论】：

这比数值计算要慢，但有利于处理大于 10 的碱基。

@chepner 大数字会更快，而您的版本通常会更快，小数字（我的电脑上 30 位或更少）。

值得注意的是，如果第一个整数是0，这个版本会失败。

@asmeurer 该解决方案并非旨在解决所有可能的输入，而只是提供一个 OP。我实际上没有看到一开始的 0 会如何使其失败（int 调用将在转换字符串时从字符串中删除任何前导零）。

@asmeurer int 不会尝试从字符串文字推断基数；除非可选的第二个参数另有说明，否则它使用基数 10。

【参考方案2】：

这是一种更数学的方式，不必来回转换为字符串。请注意，它仅在 0

>>> x = [1, 3, 5]
>>> sum(d * 10**i for i, d in enumerate(x[::-1]))
135

这个想法是将列表中的每个元素乘以其对应的 10 的幂，然后对结果求和。

【讨论】：

如果您希望它高效，使用reversed(x) 而不是x[::-1] 会更好吗？后者必须创建一个全新的列表，但前者只是一个生成器。

【参考方案3】：

仅使用数学（不与字符串进行转换），您可以使用reduce 函数（Python 3 中的functools.reduce）

b = reduce(lambda total, d: 10*total + d, x, 0)

这利用了霍纳规则，该规则将表示数字的多项式分解以减少乘法次数。例如，

1357 = 1*10*10*10 + 3*10*10 + 5*10 + 7     # 6 multiplications
     = ((1*10 + 3)*10 + 5)*10 + 7          # 3 multiplications

因此，这比 10 的计算能力或创建字符串并将结果转换为整数要快。

>>> timeit.timeit('reduce(lambda t,d: 10*t+d, x, 0)', 'from functools import reduce; x=[1,3,5,7]')
0.7217515400843695
>>> timeit.timeit('int("".join(map(str, [1,3,5,7])))')
1.425914661027491
>>> timeit.timeit('sum(d * 10**i for i, d in enumerate(x[::-1]))', 'x=[1,3,5,7]')
1.897974518011324

---

公平地说，一旦位数变大，字符串转换会更快。

>>> import timeit

# 30 digits
>>> setup='from functools import reduce; x=[5, 2, 6, 8, 4, 6, 6, 4, 8, 0, 3, 1, 7, 6, 8, 2, 9, 9, 9, 5, 4, 5, 5, 4, 3, 6, 9, 2, 2, 1]' 
>>> print(timeit.timeit('reduce(lambda t,d: 10*t+d, x, 0)', setup))
6.520374411018565
>>> print(timeit.timeit('int("".join(map(str, x)))', setup))
6.797425839002244
>>> print(timeit.timeit('sum(d * 10**i for i, d in enumerate(x[::-1]))', setup))
19.430233853985555

# 60 digits
>>> setup='from functools import reduce; x=2*[5, 2, 6, 8, 4, 6, 6, 4, 8, 0, 3, 1, 7, 6, 8, 2, 9, 9, 9, 5, 4, 5, 5, 4, 3, 6, 9, 2, 2, 1]' 
>>> print(timeit.timeit('reduce(lambda t,d: 10*t+d, x, 0)', setup))
13.648188541992567
>>> print(timeit.timeit('int("".join(map(str, x)))', setup))
12.864593736943789
>>> print(timeit.timeit('sum(d * 10**i for i, d in enumerate(x[::-1]))', setup))
44.141602706047706

# 120 digits!
>>> setup='from functools import reduce; x=4*[5, 2, 6, 8, 4, 6, 6, 4, 8, 0, 3, 1, 7, 6, 8, 2, 9, 9, 9, 5, 4, 5, 5, 4, 3, 6, 9, 2, 2, 1]' 
>>> print(timeit.timeit('reduce(lambda t,d: 10*t+d, x, 0)', setup))
28.364255172084086
>>> print(timeit.timeit('int("".join(map(str, x)))', setup))
25.184791765059344
>>> print(timeit.timeit('sum(d * 10**i for i, d in enumerate(x[::-1]))', setup))
99.88558598596137

【讨论】：

@LoïcFaure-Lacroix OP 专门询问整数数组

@brianpck 是的，我知道，但通用有时总比没有好。顺便说一句，timeit 测试是测试事物的好方法。答案并没有说 reduce 方法会因大数字而变得更糟。较小的数字很好，但一旦获得长度约为 30 个数字的数字，str 版本将是最快的解决方案。

@LoïcFaure-Lacroix 好点，我用更大的列表测试了两个数字解决方案，但没有测试字符串转换一个。 （我很好奇用户定义函数的开销是否会丢失，但我猜函数调用的线性数量仍然比乘法的二次数量要好。）

我猜想解释为什么数学方法在处理大数时会变得更糟，因为添加大数比将字符串转换为大数一次更难。问题是字符串在技术上可以直接将 str 转换为一个大数。不知道它们是如何存储在 python 中的，但我见过几个 BigNumber 库将大数字存储为字符串......但是添加大数字需要更多的算术运算，因为数字不能完全存储在内存中。

点赞！这是一个非常完整的答案！除非用于加密，否则您的解决方案可能是具有整数和“真实”世界数字的最佳解决方案。

【参考方案4】：

如果您不喜欢地图，您可以随时使用列表推导：

s = [str(i) for i in x]
r = int("".join(s))

【讨论】：

...如果您喜欢列表推导，您可以随时使用生成器表达式，并避免其中一个循环：int("".join(str(i) for i in x))

【参考方案5】：

import time
from datetime import timedelta


start_time = time.monotonic()

x=[1, 3, 5]
y =""
for i in x:
    y += str(i)
print(int(y))

end_time = time.monotonic()
print(f'Duration: timedelta(seconds=end_time - start_time)')

另一种转换整数列表的方法。 产生输出：

135
Duration: 0:00:00.000105

[Program finished]