数字序列上的滑动窗口

Question

我正在尝试构建一种滑动窗口方法，该方法将在列表中元素的数字序列上滑动。这一点很重要，我相信这与 SO 中的其他滑动窗口方法不同，后者通常在列表的索引上进行滑动。

我的意思是类似于以下内容。拥有整数列表

li = [1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]

使用window=3 和step=2，预期输出将是：

[1, 3]
[3, 4, 5]
[5, 6, 7]
[7, 8, 9]
[9, 10, 11]
[11, 12]

我目前的代码：

window = 3
step = 2

last_pos = 0
w_start = 1
w_end = window
next_start = w_start + step
dat = []  # values for window
next_dat = []  # values for the next window

li = [1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]

for e in li:
    ipos = int(e)
    if ipos > last_pos:
        dat.append(ipos)

        if ipos == w_end:  # end of window
            w_start += step
            w_end += step
            print(dat)
            dat = next_dat  # reset window...

        if ipos >= next_start:  # ipos is in the next window
            next_dat.append(ipos)

        if w_start == next_start:  # move next window
            next_start += step
            next_dat = []  # reset next window...
    else:
        raise Exception('List is not sorted')

    last_pos += 1

# the last window if not empty
print(dat) if dat else 'false'

输出是预期的：

[1, 3]
[3, 4, 5]
[5, 6, 7]
[7, 8, 9]
[9, 10, 11]
[11, 12]

但是，除了不太优雅之外，当两个以上的窗口重叠时，此代码似乎会失败。例如，window=5 和 step=2 会产生错误的输出：

[1, 3, 4, 5]
[3, 4, 5, 6, 7]
[6, 7, 8, 9]
[8, 9, 10, 11]
[10, 11, 12]

第一个和第二个窗口还可以，但是从第三个开始，事情变得一团糟。例如，第三个窗口应该从 5 开始并且应该有 5 个元素，而不是 4 个。我的目标是获得以下窗口：

[1, 3, 4, 5]
[3, 4, 5, 6, 7]
[5, 6, 7, 8, 9]
[7, 8, 9, 10, 11]
[9, 10, 11, 12]

关于如何解决此行为的任何想法？

请注意，滑动的不是列表索引，而是列表值本身。我相信这两种方法在列表中缺少某些值的特定情况下是不同的。在上面显示的情况下，列表中的前三个项目是1, 3, 4。我认为迭代索引（window=2 和 step=2）会导致以下输出（但未经测试）：

[1, 3]
[4]

而我想做的是迭代列表的值，以便生成的窗口是：

[1]
[3, 4]

因此，第一个窗口中缺少值 2，因为它不在原始列表中。

虽然这里最后用一个列表说明了这一点，但我还是想从一个几乎无法放入内存的大文件中读取这些内容。

Answer 1

问题中代码的问题在于不确定您需要事先跟踪多少个窗口。 此任务的最佳方法可能是只为窗口使用一个列表，然后复制与下一个窗口重叠的那些值，依此类推。

以下代码适用于我测试的所有窗口：

window = 3
step = 2

last_pos = 0
w_start = 1
w_end = window
dat = []  # values for window
next_dat = []  # values for the next window

li = [1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]

for e in li:
    ipos = int(e)
    if ipos > last_pos:

        if ipos > w_end:  # end of window
            print(dat)
            w_start += step
            w_end += step

            if step == window:  # non-overlapping
                next_dat = []  # reset next window...
            else:
                next_dat = [x for x in dat if x >= (w_start)]

            dat = next_dat  # reset window...

        dat.append(ipos)
    else:
        raise Exception('List is not sorted')

    last_pos += 1

# the last window if not empty
print(dat) if dat else 'false'

（窗口=3 和步骤=2）

[1, 3]
[3, 4, 5]
[5, 6, 7]
[7, 8, 9]
[9, 10, 11]
[11, 12]

（窗口=2 和步骤=2）

[1]
[3, 4]
[5, 6]
[7, 8]
[9, 10]
[11, 12]

（窗口=5 和步骤=2）

[1, 3, 4, 5]
[3, 4, 5, 6, 7]
[5, 6, 7, 8, 9]
[7, 8, 9, 10, 11]
[9, 10, 11, 12]

再一次，我认为这段代码不是很优雅，但它可以完成工作，所以我会将此答案标记为已接受。但是，我仍然愿意对此代码进行任何改进/建议。