将列表中的值与所有其他值进行比较

Question

我有一个纬度列表，lats。 我正在尝试将每个纬度与彼此的纬度进行比较，并找到彼此在 0.01 范围内的列表项的每个组合。 我目前拥有的代码就是这样做的，但是，它还将每个列表值与其自身进行比较。

lats = [79.826, 79.823, 79.855, 79.809]

for i in lats:
    for j in lats:
        if (i - 0.1) <= j <= (i + 0.1):
            print(str(i) +" and "+ str(j))

这将返回 output：

79.826 and 79.826
79.826 and 79.823
79.826 and 79.855
79.826 and 79.809
79.823 and 79.826
79.823 and 79.823
79.823 and 79.855
79.823 and 79.809
79.855 and 79.826
79.855 and 79.823
79.855 and 79.855
79.855 and 79.809
79.809 and 79.826
79.809 and 79.823
79.809 and 79.855
79.809 and 79.809

Answer 1

您正在隐式计算叉积； 你可以写

for i, j in itertools.product(lats, repeat=2):
    if i - 0.1 <= j <= 1 + 0.1:
        ...

反而。 但是，您想要的是列表中的 2 元素组合：

for i, j in itertools.combinations(lats, 2):

Answer 2

对于迭代和生成lats组合，虽然itertools解决方案应该是首选方式，但您可能会对“手动”编码的某种方式感兴趣。 假设您真正想要的只是任意顺序的任意两个lats ，但只是不重复，您可以简单地逐步限制第二个循环：

for i, x in enumerate(lats):
    for y in lats[i + 1:]:
        ...

此外，当前编写的条件比所需的条件有点过于复杂。 您真正想要的是两个值x和y小于某个值d分开，因此您可以编写条件：

(x - d) <= y <= (x + d):

作为：

abs(x - y) <= d

Answer 3

只需添加and i != j ：

lats = [79.826, 79.823, 79.855, 79.809]

for i in lats:
    for j in lats:
        if (i - 0.1) <= j <= (i + 0.1) and i != j:
            print(str(i) +" and "+ str(j))

输出：

79.826 and 79.823
79.826 and 79.855
79.826 and 79.809
79.823 and 79.826
79.823 and 79.855
79.823 and 79.809
79.855 and 79.826
79.855 and 79.823
79.855 and 79.809
79.809 and 79.826
79.809 and 79.823
79.809 and 79.855

Answer 4

有一个使用itertools.combinations和abs的简洁版本

from itertools import combinations
lats = [79.826, 79.823, 79.855, 79.809]
print([c for c in combinations(lats, 2) if abs(c[0] - c[1]) > 0.01])

这使：

[(79.826, 79.855), (79.826, 79.809), (79.823, 79.855), (79.823, 79.809), (79.855, 79.809)]

或使用格式：

from itertools import combinations
lats = [79.826, 79.823, 79.855, 79.809]
close_lats = [c for c in combinations(lats, 2) if abs(c[0] - c[1]) > 0.01]
for combo in close_lats:
    print(f"{combo[0]} and {combo[1]}")

给予：

79.826 and 79.855
79.826 and 79.809
79.823 and 79.855
79.823 and 79.809
79.855 and 79.809

顺便说一句，你的问题是你寻找那些在 0.01 以内的，但你的代码示例似乎在 0.1 以内。

Answer 5

为了提高效率，您可以使用来自itertools的组合迭代器之一（取决于最终结果是什么）和来自数学模块的isclose ：

from itertools import permutations
from math import isclose

lats = [79.826, 79.823, 79.855, 79.809]

for l1, l2 in permutations(lats, r=2):
    if isclose(l1, l2, rel_tol=0.01):
        print(f"{l1} and {l2}")

Output：

79.826 and 79.823
79.826 and 79.855
79.826 and 79.809
79.823 and 79.826
79.823 and 79.855
79.823 and 79.809
79.855 and 79.826
79.855 and 79.823
79.855 and 79.809
79.809 and 79.826
79.809 and 79.823
79.809 and 79.855

Answer 6

我认为你应该首先改变你的算法来解决你的问题并避免计算多个纬度（例如79.826 and 79.823和79.823 and 79.826 ），然后提高你的代码性能并将复杂度从O(n^2)降低到O(nlog(n)) （用于对列表进行排序）。

最好对你的 lats 列表进行排序，并设置两个指针来跟踪列表的下限和上限，哪些项目在 0.1 的范围内。

这是代码：

lats = [79.826, 79.823, 79.855, 79.809]
lats.sort()

i = 0
j = 1
while j < len(lats):
    if lats[j] - lats[i] <= 0.1:
        print(lats[i: j], lats[j])
        j += 1
    else:
        i += 1

Output：

[79.809] 79.823
[79.809, 79.823] 79.826
[79.809, 79.823, 79.826] 79.855

Answer 7

如果您在第一步中对列表进行排序，则可以进行更有效的比较，并且可以在第一次比较失败时打破内部循环。 因为所有下一个值都会更大。

lats = [79.809, 79.823, 79.826, 79.855]
lats_sorted = sorted(lats)
for index, lat1 in enumerate(lats_sorted[:-1]):
    for lat2 in lats_sorted[index+1:]:
        if (lat2 - lat1 ) < 0.1:
            print(str(lat1) + " and " + str(lat2))
        else:
            break

我对大型列表（5000 个元素）进行了小型运行时比较

def func1(lats):
    pairs = []
    lats_sorted = sorted(lats)
    for index, lat1 in enumerate(lats_sorted[:-1]):
        for lat2 in lats_sorted[index+1:]:
            if lat2 - lat1 <= 0.1:
                pairs.append((lat1, lat2))
            else:
                break
    return pairs


def func2(lats):
    pairs = []
    for i in lats:
        for j in lats:
            if (i - 0.1) <= j <= (i + 0.1):
                pairs.append((i, j))
    return pairs


def func3(lats):
    pairs = []
    for i, j in itertools.combinations(lats, 2):
        if (i - 0.1) <= j <= (i + 0.1):
            pairs.append((i, j))
    return pairs

def func4(lats):
    pairs = []
    for i in lats:
        for j in lats:
            if (i - 0.1) <= j <= (i + 0.1) and i != j:
                pairs.append((i, j))
    return pairs


lats = np.random.randint(0, 100000, 5000) / 1000

print(lats)

func_list = [func1, func2, func3, func4]

for func in func_list:

    start = time.time()
    pairs = func(lats)
    end = time.time()
    print(f"{func.__name__}: time = {end - start} s, pair count = {len(pairs)}")

output 是

[79.759 45.091 19.409 ... 24.691  5.114 64.561]
func1: time = 0.033899545669555664 s, pair count = 24972
func2: time = 6.784521102905273 s, pair count = 55155
func3: time = 2.624063491821289 s, pair count = 25077
func4: time = 6.442306041717529 s, pair count = 49929

表明我提出的算法（func1）比其他算法快得多。 func1 和 func3 （itertools 解决方案）之间的微小计数差异似乎是一个数值精度问题。