【问题标题】:Identify groups of continuous numbers in a list识别列表中的连续数字组
【发布时间】:2011-01-10 09:17:58
【问题描述】:

我想识别列表中的连续数字组,以便:

myfunc([2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20])

返回:

[(2,5), (12,17), 20]

并且想知道最好的方法是什么(特别是如果 Python 内置了一些东西)。

编辑:请注意,我最初忘记提及单个数字应作为单个数字返回,而不是范围。

【问题讨论】:

  • 返回值是字符串吗?
  • 理想情况下会更喜欢使用单独类型的范围而不是独立数字。

标签: python list range continuous


【解决方案1】:

编辑 2:回答 OP 新要求

ranges = []
for key, group in groupby(enumerate(data), lambda (index, item): index - item):
    group = map(itemgetter(1), group)
    if len(group) > 1:
        ranges.append(xrange(group[0], group[-1]))
    else:
        ranges.append(group[0])

输出:

[xrange(2, 5), xrange(12, 17), 20]

您可以将 xrange 替换为 range 或任何其他自定义类。


Python 文档对此有一个非常简洁的recipe

from operator import itemgetter
from itertools import groupby
data = [2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17]
for k, g in groupby(enumerate(data), lambda (i,x):i-x):
    print(map(itemgetter(1), g))

输出:

[2, 3, 4, 5]
[12, 13, 14, 15, 16, 17]

如果你想得到完全相同的输出,你可以这样做:

ranges = []
for k, g in groupby(enumerate(data), lambda (i,x):i-x):
    group = map(itemgetter(1), g)
    ranges.append((group[0], group[-1]))

输出:

[(2, 5), (12, 17)]

编辑:该示例已在文档中进行了解释,但也许我应该对其进行更多解释:

解决方案的关键是 与一个范围进行差分,使得 连续的数字都出现在同一个 组。

如果数据是:[2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17] 那么groupby(enumerate(data), lambda (i,x):i-x) 等价于以下内容:

groupby(
    [(0, 2), (1, 3), (2, 4), (3, 5), (4, 12),
    (5, 13), (6, 14), (7, 15), (8, 16), (9, 17)],
    lambda (i,x):i-x
)

lambda 函数从元素值中减去元素索引。因此,当您在每个项目上应用 lambda 时。您将获得 groupby 的以下键:

[-2, -2, -2, -2, -8, -8, -8, -8, -8, -8]

groupby 按相同的键值对元素进行分组,因此前 4 个元素将被组合在一起,依此类推。

我希望这使它更具可读性。

python 3版本可能对初学者有帮助

先导入需要的库

from itertools import groupby
from operator import itemgetter

ranges =[]

for k,g in groupby(enumerate(data),lambda x:x[0]-x[1]):
    group = (map(itemgetter(1),g))
    group = list(map(int,group))
    ranges.append((group[0],group[-1]))

【讨论】:

  • 几乎可以在 py3k 中使用,除了它需要 lambda x:x[0]-x[1]
  • 能否使用请使用多字符变量名?对于不熟悉 map() 或 groupby() 的人来说,k g, i 和 x 的含义并不清楚。
  • 这是从 Python 文档中复制的,具有相同的变量名。我现在改了名字。
  • 您需要增加 xrange/range 中的第二个数字,因为它不包含在内。换句话说,[2,3,4,5] == xrange(2,6),而不是xrange(2,5)。可能值得定义一个新的包含范围数据类型。
  • Python 3 在第一个示例中引发语法错误。这是更新后的前 2 行以适用于 python 3:for key, group in groupby(enumerate(data), lambda i: i[0] - i[1]): group = list(map(itemgetter(1), group))
【解决方案2】:

more_itertools.consecutive_groups 是在 4.0 版本中添加的。

演示

import more_itertools as mit


iterable = [2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20]
[list(group) for group in mit.consecutive_groups(iterable)]
# [[2, 3, 4, 5], [12, 13, 14, 15, 16, 17], [20]]

代码

应用此工具,我们创建了一个生成器函数,用于查找连续数字的范围。

def find_ranges(iterable):
    """Yield range of consecutive numbers."""
    for group in mit.consecutive_groups(iterable):
        group = list(group)
        if len(group) == 1:
            yield group[0]
        else:
            yield group[0], group[-1]


iterable = [2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20]
list(find_ranges(iterable))
# [(2, 5), (12, 17), 20]

source 实现模拟 classic recipe(如 @Nadia Alramli 所演示)。

注意:more_itertools 是可通过pip install more_itertools 安装的第三方软件包。

【讨论】:

  • 或者,使用more_itertools.groupby_transform: [v for k,v in more_itertools.groupby_transform(enumerate(iterable), keyfunc=lambda p: p[1]-p[0], valuefunc=operator.itemgetter(1), reducefunc=to_interval)]to_interval = lambda g: (sublst[0], sublst[-1]) if len(sublst := list(g)) > 1 else sublst[0]
【解决方案3】:

我觉得至少有点可读的“幼稚”解决方案。

x = [2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 22, 25, 26, 28, 51, 52, 57]

def group(L):
    first = last = L[0]
    for n in L[1:]:
        if n - 1 == last: # Part of the group, bump the end
            last = n
        else: # Not part of the group, yield current group and start a new
            yield first, last
            first = last = n
    yield first, last # Yield the last group


>>>print list(group(x))
[(2, 5), (12, 17), (22, 22), (25, 26), (28, 28), (51, 52), (57, 57)]

【讨论】:

  • 我非常喜欢这个答案,因为它简洁易读。但是,超出范围的数字应打印为单个数字,而不是元组(因为我将格式化输出,并且对于单个数字与数字范围有不同的格式要求。
  • 另一个答案看起来漂亮又聪明,但是这个对我来说更容易理解,并且允许像我这样的初学者根据我的需要扩展它。
  • 可以使用列表推导将非范围元组打印为单个数字:print([i if i[0] != i[1] else i[0] for i in group(x)])
【解决方案4】:

假设您的列表已排序:

>>> from itertools import groupby
>>> def ranges(lst):
    pos = (j - i for i, j in enumerate(lst))
    t = 0
    for i, els in groupby(pos):
        l = len(list(els))
        el = lst[t]
        t += l
        yield range(el, el+l)


>>> lst = [2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17]
>>> list(ranges(lst))
[range(2, 6), range(12, 18)]

【讨论】:

  • [j - i for i, j in enumerate(lst)] 很聪明 :-)
【解决方案5】:

这是应该可以工作的东西,不需要任何导入:

def myfunc(lst):
    ret = []
    a = b = lst[0]                           # a and b are range's bounds

    for el in lst[1:]:
        if el == b+1: 
            b = el                           # range grows
        else:                                # range ended
            ret.append(a if a==b else (a,b)) # is a single or a range?
            a = b = el                       # let's start again with a single
    ret.append(a if a==b else (a,b))         # corner case for last single/range
    return ret

【讨论】:

    【解决方案6】:

    请注意,使用 groupby 的代码不能像 Python 3 中给出的那样工作,因此请使用它。

    for k, g in groupby(enumerate(data), lambda x:x[0]-x[1]):
        group = list(map(itemgetter(1), g))
        ranges.append((group[0], group[-1]))
    

    【讨论】:

      【解决方案7】:

      这不使用标准函数 - 它只是迭代输入,但它应该可以工作:

      def myfunc(l):
          r = []
          p = q = None
          for x in l + [-1]:
              if x - 1 == q:
                  q += 1
              else:
                  if p:
                     if q > p:
                         r.append('%s-%s' % (p, q))
                     else:
                         r.append(str(p))
                  p = q = x
          return '(%s)' % ', '.join(r)
      

      请注意,它要求输入仅包含按升序排列的正数。您应该验证输入,但为了清楚起见,省略了此代码。

      【讨论】:

        【解决方案8】:
        import numpy as np
        
        myarray = [2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20]
        sequences = np.split(myarray, np.array(np.where(np.diff(myarray) > 1)[0]) + 1)
        l = []
        for s in sequences:
            if len(s) > 1:
                l.append((np.min(s), np.max(s)))
            else:
                l.append(s[0])
        print(l)
        

        输出:

        [(2, 5), (12, 17), 20]
        

        【讨论】:

          【解决方案9】:

          使用来自itertoolsgroupbycount 为我们提供了一个简短的解决方案。这个想法是,以递增的顺序,索引和值之间的差异将保持不变。

          为了跟踪索引,我们可以使用itertools.count,这使得代码更干净,就像使用enumerate

          from itertools import groupby, count
          
          def intervals(data):
              out = []
              counter = count()
          
              for key, group in groupby(data, key = lambda x: x-next(counter)):
                  block = list(group)
                  out.append([block[0], block[-1]])
              return out
          

          一些示例输出:

          print(intervals([0, 1, 3, 4, 6]))
          # [[0, 1], [3, 4], [6, 6]]
          
          print(intervals([2, 3, 4, 5]))
          # [[2, 5]]
          

          【讨论】:

            【解决方案10】:

            我认为这种方式比我在这里看到的任何答案都简单(编辑:根据 Pleastry 的评论修复):

            data = [2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20]
            
            starts = [x for x in data if x-1 not in data and x+1 in data]
            ends = [x for x in data if x-1 in data and x+1 not in data and x not in starts]
            singles = [x for x in data if x-1 not in data and x+1 not in data]
            list(zip(starts, ends)) + singles
            

            输出:

            [(2, 5), (12, 17), 20]
            

            【讨论】:

            • 如果在数据数组中将 12 替换为 10,这实际上会失败。正确的解决方案是:starts = [x for x in data if x-1 not in data and x+1 in data]ends = [x for x in data if x-1 in data and x+1 not in data and x not in starts]
            • 谢谢@Pleastry - 我已经编辑了你的修复
            【解决方案11】:

            这是我想出的答案。我正在编写代码以供其他人理解,所以我对变量名和 cmets 相当冗长。

            首先是一个快速帮助函数:

            def getpreviousitem(mylist,myitem):
                '''Given a list and an item, return previous item in list'''
                for position, item in enumerate(mylist):
                    if item == myitem:
                        # First item has no previous item
                        if position == 0:
                            return None
                        # Return previous item    
                        return mylist[position-1] 
            

            然后是实际代码:

            def getranges(cpulist):
                '''Given a sorted list of numbers, return a list of ranges'''
                rangelist = []
                inrange = False
                for item in cpulist:
                    previousitem = getpreviousitem(cpulist,item)
                    if previousitem == item - 1:
                        # We're in a range
                        if inrange == True:
                            # It's an existing range - change the end to the current item
                            newrange[1] = item
                        else:    
                            # We've found a new range.
                            newrange = [item-1,item]
                        # Update to show we are now in a range    
                        inrange = True    
                    else:   
                        # We were in a range but now it just ended
                        if inrange == True:
                            # Save the old range
                            rangelist.append(newrange)
                        # Update to show we're no longer in a range    
                        inrange = False 
                # Add the final range found to our list
                if inrange == True:
                    rangelist.append(newrange)
                return rangelist
            

            示例运行:

            getranges([2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17])
            

            返回:

            [[2, 5], [12, 17]]
            

            【讨论】:

            • >>> getranges([2, 12, 13]) 输出:[[12, 13]]。这是故意的吗?
            • 是的,我需要修复个别数字(根据页面上的大多数答案)。现在正在努力。
            • 其实我更喜欢 Nadia 的回答,groupby() 好像是我想要的标准函数。
            【解决方案12】:

            使用 numpy + 理解列表:
            使用 numpy diff 函数,可以识别它们的差不等于 1 的后续输入向量条目。需要考虑输入向量的开始和结束。

            import numpy as np
            data = np.array([2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20])
            
            d = [i for i, df in enumerate(np.diff(data)) if df!= 1] 
            d = np.hstack([-1, d, len(data)-1])  # add first and last elements 
            d = np.vstack([d[:-1]+1, d[1:]]).T
            
            print(data[d])
            

            输出:

             [[ 2  5]   
              [12 17]   
              [20 20]]
            

            注意:省略了对单个数字进行不同处理的请求(作为单个返回,而不是范围返回)。这可以通过对结果进行进一步的后处理来实现。通常这会使事情变得更复杂而没有任何好处。

            【讨论】:

              【解决方案13】:

              这是我尝试优先考虑可读性的方法。请注意,如果组中只有一个值,它会返回相同值的元组。这可以在我发布的第二个 sn-p 中轻松解决。

              def group(values):
                  """return the first and last value of each continuous set in a list of sorted values"""
              
                  values = sorted(values)
                  first = last = values[0]
              
                  for index in values[1:]:
                      if index - last > 1:  # triggered if in a new group
                          yield first, last
              
                          first = index  # update first only if in a new group
              
                      last = index  # update last on every iteration
              
                  yield first, last  # this is needed to yield the last set of numbers
              
              

              这是一个测试的结果:

              values = [0, 5, 6, 7, 12, 13, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 30, 44, 45, 50]
              result = list(group(values))
              print(result)
              

              结果 = [(0, 0), (5, 7), (12, 13), (21, 26), (30, 30), (44, 45), (50, 50)]

              如果你想在组中只有一个值的情况下只返回一个值,只需在收益率中添加一个条件检查:

              def group(values):
                  """return the first and last value of each continuous set in a list of sorted values"""
              
                  values = sorted(values)
              
                  first = last = values[0]
              
                  for index in values[1:]:
                      if index - last > 1:  # triggered if in a new group
                          if first == last:
                              yield first
              
                          else:
                              yield first, last
              
                          first = index  # update first only if in a new group
              
                      last = index  # update last on every iteration
              
                  if first == last:
                      yield first
              
                  else:
                      yield first, last
              

              结果 = [0, (5, 7), (12, 13), (21, 26), 30, (44, 45), 50]

              【讨论】:

                【解决方案14】:

                无需额外导入即可工作的简短解决方案。它接受任何可迭代的,对未排序的输入进行排序,并删除重复项:

                def ranges(nums):
                    nums = sorted(set(nums))
                    gaps = [[s, e] for s, e in zip(nums, nums[1:]) if s+1 < e]
                    edges = iter(nums[:1] + sum(gaps, []) + nums[-1:])
                    return list(zip(edges, edges))
                

                例子:

                >>> ranges([2, 3, 4, 7, 8, 9, 15])
                [(2, 4), (7, 9), (15, 15)]
                
                >>> ranges([-1, 0, 1, 2, 3, 12, 13, 15, 100])
                [(-1, 3), (12, 13), (15, 15), (100, 100)]
                
                >>> ranges(range(100))
                [(0, 99)]
                
                >>> ranges([0])
                [(0, 0)]
                
                >>> ranges([])
                []
                

                这与 @dansalmo 的 solution 相同,我觉得这很神奇,尽管有点难以阅读和应用(因为它不是作为函数给出的)。

                请注意,它可以很容易地修改为吐出“传统”开放范围[start, end),例如修改返回语句:

                    return [(s, e+1) for s, e in zip(edges, edges)]
                

                我从another question 复制了这个答案,它被标记为这个答案的副本,目的是让它更容易找到(在我刚刚再次搜索这个主题之后,一开始只在这里找到问题而不是对给出的答案感到满意)。

                【讨论】:

                  【解决方案15】:

                  Mark ByersAndrea AmbuSilentGhostNadia Alramlitruppo 的版本既简单又快速。 'truppo' 版本鼓励我编写一个版本,该版本在处理除 1 以外的步长时保留相同的灵活行为(并将在给定步长下扩展不超过 1 步的单例元素列出)。它被赋予here

                  >>> list(ranges([1,2,3,4,3,2,1,3,5,7,11,1,2,3]))
                  [(1, 4, 1), (3, 1, -1), (3, 7, 2), 11, (1, 3, 1)]
                  

                  【讨论】:

                    【解决方案16】:

                    不是最好的方法,但这是我的 2 美分

                    def getConsecutiveValues2(arr): 
                        x = ""
                        final = []
                        end = 0
                        start = 0
                        for i in range(1,len(arr)) :
                            if arr[i] - arr[i-1] == 1 :
                                end = i
                            else :
                                print(start,end)
                                final.append(arr[start:end+1])
                                start = i
                            if i == len(arr) - 1 :
                                final.append(arr[start:end+1])
                        return final
                    
                    x = [1,2,3,5,6,8,9,10,11,12]
                    print(getConsecutiveValues2(x))
                    
                    >> [[1, 2, 3], [5, 6], [8, 9, 10, 11]]
                    

                    【讨论】:

                      【解决方案17】:

                      此实现适用于常规或不规则步骤

                      我需要实现相同的目标,但步骤可能不规则的地方略有不同。这是我的实现

                      def ranges(l):
                          if not len(l):
                              return range(0,0)
                          elif len(l)==1:
                              return range(l[0],l[0]+1)
                          # get steps
                          sl    = sorted(l)
                          steps = [i-j for i,j in zip(sl[1:],sl[:-1])]
                          # get unique steps indexes range
                          groups = [[0,0,steps[0]],]
                          for i,s in enumerate(steps):
                              if s==groups[-1][-1]:
                                  groups[-1][1] = i+1
                              else:
                                  groups.append( [i+1,i+1,s] )
                                  g2 = groups[-2]
                                  if g2[0]==g2[1]:
                                      if sl[i+1]-sl[i]==s:
                                          _=groups.pop(-2)
                                          groups[-1][0] = i
                          # create list of ranges 
                          return [range(sl[i],sl[j]+s,s) if s!=0 else [sl[i]]*(j+1-i) for i,j,s in groups]
                      

                      这是一个例子

                      from timeit import timeit
                      
                      # for regular ranges
                      l = list(range(1000000))
                      ranges(l)
                      >>> [range(0, 1000000)]
                      l = list(range(10)) + list(range(20,25)) + [1,2,3]
                      ranges(l)
                      >>> [range(0, 2), range(1, 3), range(2, 4), range(3, 10), range(20, 25)]
                      sorted(l);[list(i) for i in ranges(l)]
                      >>> [0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 20, 21, 22, 23, 24]
                      >>> [[0, 1], [1, 2], [2, 3], [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9], [20, 21, 22, 23, 24]]
                      
                      # for irregular steps list
                      l = [1, 3, 5, 7, 10, 11, 12, 100, 200, 300, 400, 60, 99, 4000,4001]
                      ranges(l)
                      >>> [range(1, 9, 2), range(10, 13), range(60, 138, 39), range(100, 500, 100), range(4000, 4002)]
                      
                      ## Speed test
                      timeit("ranges(l)","from __main__ import ranges,l", number=1000)/1000
                      >>> 9.303160999934334e-06
                      

                      【讨论】:

                        【解决方案18】:

                        如果有兴趣,可以使用 Python 2.7 中的单行代码:

                        x = [2, 3, 6, 7, 8, 14, 15, 19, 20, 21]
                        
                        d = iter(x[:1] + sum(([i1, i2] for i1, i2 in zip(x, x[1:] + x[:1]) if i2 != i1+1), []))
                        
                        print zip(d, d)
                        
                        >>> [(2, 3), (6, 8), (14, 15), (19, 21)]
                        

                        【讨论】:

                        • 对于 Python 2.7 的答案可能为时已晚。
                        • 有些人实际上被困在 Python 2.7 上。就我而言,我使用的软件让我别无选择。这个答案应该可以帮助处于相同情况的人。
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