Pythonic迭代列表中的滑动窗口对？答案

【问题标题】：Pythonic iteration over sliding window pairs in list?Pythonic迭代列表中的滑动窗口对？
【发布时间】：2012-10-12 10:47:22
【问题描述】：

在滑动对中迭代列表的最 Pythonic 最有效的方法是什么？这是一个相关的例子：

>>> l
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
>>> for x, y in itertools.izip(l, l[1::2]): print x, y
... 
a b
b d
c f

这是成对的迭代，但是我们如何才能在滑动对上进行迭代呢？含义迭代对：

a b
b c
c d
d e
etc.

这是对对的迭代，除了每次将对滑动 1 个元素而不是 2 个元素。谢谢。

【问题讨论】：

非常密切相关：stackoverflow.com/questions/12076270/…
是的，唯一的区别是在另一个问题中，他们希望第一对在位置 0 处具有 None。
@NathanVillaescusa -- 是的，这就是为什么我没有将其标记为骗子的原因。但我认为一般的想法仍然适用于那里的各种答案。

标签： python list iteration itertools list-manipulation

【解决方案1】：

不需要导入，只要提供对象列表或字符串即可； var[indexing] 的任何内容。测试于python 3.6

# This will create windows with all but 1 overlap
def ngrams_list(a_list, window_size=5, skip_step=1):
    return list(zip(*[a_list[i:] for i in range(0, window_size, skip_step)]))

for 循环本身使用a_list 作为字母表来创建它（显示为window = 5，OP 想要window=2：

['ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ',
 'BCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ', 
 'CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ', 
 'DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ',
 'EFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ']

zip(*result_of_for_loop) 将收集所有完整的垂直列作为结果。如果您想要少于一个重叠：

# You can sample that output to get less overlap:
def sliding_windows_with_overlap(a_list, window_size=5, overlap=2):
    zip_output_as_list = ngrams_list(a_list, window_size)])
    return zip_output_as_list[::overlap+1]

使用overlap=2，它会跳过以B&C 开头的列，并选择D

[('A', 'B', 'C', 'D', 'E'),
 ('D', 'E', 'F', 'G', 'H'), 
 ('G', 'H', 'I', 'J', 'K'), 
 ('J', 'K', 'L', 'M', 'N'), 
 ('M', 'N', 'O', 'P', 'Q'), 
 ('P', 'Q', 'R', 'S', 'T'), 
 ('S', 'T', 'U', 'V', 'W'), 
 ('V', 'W', 'X', 'Y', 'Z')]

编辑：看起来这与 @chmullig 提供的类似，带有选项

【讨论】：

【解决方案2】：

这是我不久前为类似场景编写的一个小生成器：

def pairs(items):
    items_iter = iter(items)
    prev = next(items_iter)

    for item in items_iter:
        yield prev, item
        prev = item

【讨论】：

这基本上是迭代器协议，除了写成生成器。为什么不把它做成一个自定义的迭代器类（比如PairsIter）？
@sr2222 -- 你可以这样做，但为什么呢？虽然我没有做过任何测试，但我有点怀疑这个类会快得多，而且生成器也很简单。
这就是我要做的 (+1) -- 虽然，我可能会避免使用非描述性变量 i。相反，我可能会称它为items_iter 或类似的东西——虽然这确实需要额外的 18 字节磁盘空间，但我认为为了清晰起见，这是值得的 :)

【解决方案3】：

通过在列表中添加两个后续条目定义的时间显示在下方，并按从最快到最慢的顺序排列。

吉尔

In [69]: timeit.repeat("for x,y in itertools.izip(l, l[1::1]): x + y", setup=setup, number=1000)
Out[69]: [1.029047966003418, 0.996290922164917, 0.998831033706665]

杰夫·里迪

In [70]: timeit.repeat("for x,y in sliding(l,2): x+y", setup=setup, number=1000)
Out[70]: [1.2408790588378906, 1.2099130153656006, 1.207326889038086]

阿莱斯塔尼斯

In [66]: timeit.repeat("for i in range(0, len(l)-1): l[i] + l[i+1]", setup=setup, number=1000)
Out[66]: [1.3387370109558105, 1.3243639469146729, 1.3245630264282227]

chmullig

In [68]: timeit.repeat("for x,y in zip(l, l[1:]): x+y", setup=setup, number=1000)
Out[68]: [1.4756009578704834, 1.4369518756866455, 1.5067830085754395]

内森·维拉埃库萨

In [63]: timeit.repeat("for x,y in pairs(l): x+y", setup=setup, number=1000)
Out[63]: [2.254757881164551, 2.3750967979431152, 2.302199125289917]

sr2222

注意减少的重复次数...

In [60]: timeit.repeat("for x,y in SubsequenceIter(l,2): x+y", setup=setup, number=100)
Out[60]: [1.599524974822998, 1.5634570121765137, 1.608154058456421]

设置代码：

setup="""
from itertools import izip, starmap, islice, tee, count, repeat
l = range(10000)

def sliding(seq, n):
  return izip(*starmap(islice, izip(tee(seq, n), count(0), repeat(None))))

class SubsequenceIter(object):

    def __init__(self, iterable, subsequence_length):

        self.iterator = iter(iterable)
        self.subsequence_length = subsequence_length
        self.subsequence = [0]

    def __iter__(self):

        return self

    def next(self):

        self.subsequence.pop(0)
        while len(self.subsequence) < self.subsequence_length:
            self.subsequence.append(self.iterator.next())
        return self.subsequence

def pairs(items):
    items_iter = iter(items)
    prev = items_iter.next()

    for item in items_iter:
        yield (prev, item)
        prev = item
"""

【讨论】：

【解决方案4】：

怎么样：

for x, y in itertools.izip(l, l[1:]): print x, y

【讨论】：

Python 3 没有izip，但有zip_longest。为了避免在最后一对中出现空位，我使用了for x, y in itertools.zip_longest(l[:-1], l[1:]): print x, y。
@jtpereyda，Python 3 有顶级函数zip，它和itertools.izip 做同样的事情。如果您不想在最后一对中有空位，可以使用@chmullig 的答案。

【解决方案5】：

不完全是最有效的，但相当灵活：

class SubsequenceIter(object):

    def __init__(self, iterable, subsequence_length):

        self.iterator = iter(iterable)
        self.subsequence_length = subsequence_length
        self.subsequence = [0]

    def __iter__(self):

        return self

    def next(self):

        self.subsequence.pop(0)
        while len(self.subsequence) < self.subsequence_length:
            self.subsequence.append(self.iterator.next())
        return self.subsequence

用法：

for x, y in SubsequenceIter(l, 2):
    print x, y

【讨论】：

这要求 iterable 是可切片的——它不适用于一般的迭代器。

【解决方案6】：

这是一个适用于迭代器/生成器以及列表的任意大小滑动窗口的函数

def sliding(seq, n):
  return izip(*starmap(islice, izip(tee(seq, n), count(0), repeat(None))))

Nathan 的解决方案可能更有效。

【讨论】：

【解决方案7】：

你可以更简单。只需压缩列表并将列表偏移 1。

In [4]: zip(l, l[1:])
Out[4]: [('a', 'b'), ('b', 'c'), ('c', 'd'), ('d', 'e'), ('e', 'f'), ('f', 'g')]

【讨论】：