如何检查数组的连续元素是否均匀分布？

Question

例如：

[1,2,3,4,5,6] -> True
[1,2,3,5,6] -> False

我想我可以这样做：

if len(set([arr[x] - arr[x - 1] for x in range(1, len(arr))])) > 1:
    print('not equally spaced')

我想知道是否有更好的方法？

Answer 1

您可以检查差异是否都相同（使用 numpy.diff）：

import numpy as np
a = np.array([1,2,3,4,5,6])
b = np.array([1,2,3,5,6])

all(np.diff(a)==np.diff(a)[0])  # --> True
all(np.diff(b)==np.diff(b)[0])  # --> False

Answer 2

这就是我最终做的......

def same_dist_elems(arr):
    diff = arr[1] - arr[0]
    for x in range(1, len(arr) - 1):
        if arr[x + 1] - arr[x] != diff:
            return False
    return True

感谢 Barmar，但他只发表评论而不是回答

Answer 3

试试这个，列表是连续的

• 最后一项与第一项之差加1必须等于列表长度
• 列表长度与集合长度必须匹配以排除重复条目
• 需要对列表进行排序才能正常工作。

代码

def check_consecutive(input_list):
    input_list = sorted(input_list)
    return (input_list[-1] - input_list[0]) + 1 == len(input_list) and (len(input_list) == len(set(input_list))

check_consecutive([1,2,3,4,5,6]) # True
check_consecutive([1,2,3,5,6])   # False

就像评论提到的那样，上面的代码只适用于 1 个单位的间距，如果 input_list 已经排序，我们可以省略排序列表部分

为了使它适用于任何空间单元，我们可以尝试下面的代码。 它首先根据 input_list 空间单元创建理想的均匀空间列表，然后根据 input_list 进行比较。下面的代码假设 input_list 已经排序

def check_evenly_space(input_list):
    if len(input_list)==1:
        return False
    space = input_list[1] - input_list[0]
    if space==0:
        return False
    return list(range(input_list[0], input_list[-1] + space, space)) == input_list

check_evenly_space([1,2,3,4,5,6]) # True
check_evenly_space([1,2,3,5,6])   # False
check_evenly_space([2,4,6,8,10])  # True
check_evenly_space([2,4,6,7,10])  # False

Answer 4

一个简单的解决方案是将列表与范围进行比较。要保存将范围转换为列表，我们可以使用zip 和all。这可能不是最有效的解决方案，但仍然需要 O(n) 时间和 O(1) 辅助空间。

def list_is_evenly_spaced(lst):
    # special case: a list with 0, 1 or 2 elements is evenly spaced
    if len(lst) <= 2:
        return True

    first = lst[0]
    gap = lst[1] - first
    # special case: a constant list is evenly spaced
    if gap == 0:
        return all(x == first for x in lst)

    # general case: an evenly spaced list equals a range
    r = range(first, first + gap*len(lst), gap)
    return all(x == y for x,y in zip(lst, r))

特殊情况说明，需单独处理：

• 由 0、1 或 2 个元素组成的列表始终是均匀分布的。要不均匀地间隔，必须有两个不同的间隙，这意味着至少三个元素。
• 常量列表总是等间距的，因为每个间隙都是 0。但是，构造一个间隙为 0 的范围是无效的。

Answer 5

你可以用 numpy 轻松做到这一点

import numpy as np
np.diff(a) == len(a)-1

True

如果速度是一个问题，请确保

type(a)
<type 'numpy.ndarray'>

np.array(a)

Answer 6

你可以试试这个

def ContiguousElem(arr):
    ss = set() 
    for i in arr: ss.add(i)
    count = 1
    curr = arr[0] - 1
    while curr in ss:
        count += 1
        curr -= 1
    curr = arr[0] + 1

    while curr in ss: 
        count += 1
        curr += 1
    return (count == len(ss)) 
arr1 = [1,2,3,4,5,6]
arr2 = [1,2,3,5,6]
if ContiguousElem(arr1): print("Yes") 
else: print("No") 
if ContiguousElem(arr2): print("Yes") 
else: print("No") 

o/p : Yes
      No