在列表上交替加減

Question

這里有人知道如何對交替符號的列表中的元素求和嗎？ 我試過這個：

i = 40
suma = 0
sign = 1

while i <= 100:
    suma = suma + sign * i
    sign = sign * -1
    i = i + 1
    
print(suma)

但我不知道如何將其改進為函數並添加列表。 請幫忙。

Answer 1

def add_alternate_sign(a_list):
    total = 0
    for i, number in enumerate(a_list):
        total += number * (-1) ** i

    print(total)


numbers = [1,2,3,4,5]
add_alternate_sign(numbers)

Answer 2

您可以使用numpy進行更快的矢量化操作。 使用您的示例：

import numpy as np

x = np.arange(1, 101)
np.sum(x*(-1)**x)

對於任意列表：

x = [5,10,20,100,2, 1]
y = np.array(x)
np.sum(y*(-1)**np.arange(len(x)))

Answer 3

您可以使用itertools.cycle連續循環1, -1為乘數。 例如：

import itertools

def alternate_sum(a):
    """
    sums elements of a list with alternating multiplier +1, -1, +1, -1, ...
    """
    return sum(x * s for x, s in zip(a, itertools.cycle([1, -1])))

print(alternate_sum([10,11,12,14,15]))

這種方法不僅限於 +1 和 -1 的特殊情況； 它可以用於任何乘數序列（任何長度）。

Answer 4

另一種解決方案：

def alternate_sum(a):
    """
    return sum of the elements of a with alternating multiplier 1, -1, ... 
    """
    return sum(x * (-1)**i for i, x in enumerate(a))

這里i是索引號 0, 1, 2, ...., 所以(-1)**i是序列 1, -1, 1, ...

Answer 5

您可以使用切片對列表中的替代條目求和：

def altsum(v):
    return sum(v[0::2]) - sum(v[1::2])

唯一的缺點是切片創建了兩個新列表，一個具有偶數索引，另一個具有奇數索引。 如果您的原始列表很大，則浪費了大量存儲空間（以及一些時間）。

因此，您可以使用itertools.islice來避免創建列表，盡管據我所知，由於islice未針對列表進行優化，因此不太可能會更快。

from itertools import islice
def altsum(v):
    return sum(islice(v, 0, None, 2)) - sum(islice(v, 1, None, 2))

但這不適用於任意迭代，因為它依賴於能夠迭代參數兩次。 要構造任意迭代的交替和，您可以使用itertools.zip_longest （或 Python 2 中的itertools.izip_longest ）和functools.reduce （或 Python 2 中的reduce ）：

from functools import reduce
from itertools import zip_longest

def altsum(v):
    it = iter(v)
    return reduce(lambda accum, pn: accum + pn[0] - pn[1],
                  zip_longest(it, it, fillvalue=0), 0)