将瞬间列表转换为增量列表[重复]答案

【问题标题】：Converting a list of instants to a list of increments [duplicate]将瞬间列表转换为增量列表[重复]
【发布时间】：2020-04-13 20:42:26
【问题描述】：

我需要将瞬间列表a 转换为增量列表da，例如从列表中

a=[1.,3.,4.,8.]

我想要清单

da=[2.,1.,4.]

“手动”操作非常简单：

da=[]
for i in range(len(a)-1):
    da.append(a[i+1]-a[i])

在没有for 循环的情况下，python 是否提供了一种更综合、更优雅的方法？

a 的解决方案是一个 numpy 数组而不是一个列表也可以。

【问题讨论】：

标签： python numpy

【解决方案1】：

Numpy 有一个 diff() 函数可以做到这一点：

import numpy as np

a = np.array([1.,3.,4.,8.])

np.diff(a)
# array([2., 1., 4.])

【讨论】：

【解决方案2】：

既然你有 numpy 标签：

import numpy as np

a=np.array([1., 3., 4., 8.])

da = a[1:] - a[:-1]
da
array([2., 1., 4.])

虽然可以认为np.diff 更快，但实际上速度稍慢，检查性能：

import timeit
import pandas as pd

def timeit_diff(s):
    a = np.random.rand(s)

    t0 = timeit.default_timer()
    np.diff(a)
    return timeit.default_timer() - t0

def timeit_shift(s):
    a = np.random.rand(s)
    t0 = timeit.default_timer()
    a[1:] - a[:-1]
    return timeit.default_timer() - t0

sizes = [10**i for i in range(10)]

times = [[s, timeit_diff(s), timeit_shift(s)] for s in sizes]

df = pd.DataFrame(times, columns=['size', 'diff_method', 'difference'])

df.set_index('size', inplace=True)
df
            diff_method  difference
size                               
1              0.000031    0.000004
10             0.000011    0.000002
100            0.000009    0.000010
1000           0.000027    0.000004
10000          0.000020    0.000013
100000         0.000827    0.001420
1000000        0.007460    0.009606
10000000       0.061235    0.061254
100000000      0.641381    0.597128
1000000000    23.763331   18.087844

df.plot(figsize=(12,8))

【讨论】：