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list - 测试列表是否共享 python 中的任何项目

coder 2023-05-19 原文

我想检查一个列表中的任何项目是否存在于另一个列表中。我可以用下面的代码简单地做到这一点，但我怀疑可能有一个库函数来做到这一点。如果没有，是否有更pythonic的方法来实现相同的结果。

In [78]: a = [1, 2, 3, 4, 5]

In [79]: b = [8, 7, 6]

In [80]: c = [8, 7, 6, 5]

In [81]: def lists_overlap(a, b):
   ....:     for i in a:
   ....:         if i in b:
   ....:             return True
   ....:     return False
   ....: 

In [82]: lists_overlap(a, b)
Out[82]: False

In [83]: lists_overlap(a, c)
Out[83]: True

In [84]: def lists_overlap2(a, b):
   ....:     return len(set(a).intersection(set(b))) > 0
   ....:

最佳答案

简答 :使用 not set(a).isdisjoint(b) ，一般是最快的。

有四种常用的方法来测试两个列表是否a和 b分享任何项目。第一个选项是将两者都转换为集合并检查它们的交集，如下所示:

bool(set(a) & set(b))

因为 集合在 Python 中使用哈希表存储，搜索它们是 O(1) (有关 Python 中运算符复杂性的更多信息，请参阅 here)。理论上，这是O(n+m)平均为 n和 m列表中的对象 a和 b .但是 1) 它必须首先从列表中创建集合，这可能需要不可忽略的时间，并且 2) 它假设散列冲突在您的数据中是稀疏的。

第二种方法是使用生成器表达式对列表执行迭代，例如:
any(i in a for i in b)

这允许就地搜索，因此不会为中间变量分配新的内存。它也会在第一次发现时退出。 但是in运营商总是 O(n)在列表中 (见 here)。

另一个建议的选项是混合遍历列表中的一个，转换集合中的另一个并测试该集合的成员资格，如下所示:
a = set(a); any(i in a for i in b)

第四种方法是利用 isdisjoint() (卡住)集的方法(参见 here )，例如:
not set(a).isdisjoint(b)

如果您搜索的元素靠近数组的开头(例如，它已排序)，则生成器表达式是首选，因为集合交集方法必须为中间变量分配新内存:
from timeit import timeit
>>> timeit('bool(set(a) & set(b))', setup="a=list(range(1000));b=list(range(1000))", number=100000)
26.077727576019242
>>> timeit('any(i in a for i in b)', setup="a=list(range(1000));b=list(range(1000))", number=100000)
0.16220548999262974

这是此示例的执行时间图，以列表大小为函数:



请注意，两个轴都是对数轴。这代表了生成器表达式的最佳情况。可以看出，isdisjoint()方法更适合非常小的列表大小，而生成器表达式更适合较大的列表大小。

另一方面，由于搜索从混合表达式和生成器表达式的开头开始，如果共享元素系统地位于数组的末尾(或两个列表不共享任何值)，则不相交和集合交集方法是比生成器表达式和混合方法快得多。
>>> timeit('any(i in a for i in b)', setup="a=list(range(1000));b=[x+998 for x in range(999,0,-1)]", number=1000))
13.739536046981812
>>> timeit('bool(set(a) & set(b))', setup="a=list(range(1000));b=[x+998 for x in range(999,0,-1)]", number=1000))
0.08102107048034668



有趣的是，对于较大的列表大小，生成器表达式的速度要慢得多。这仅适用于 1000 次重复，而不是前一个数字的 100000。当没有共享元素时，此设置也很近似，并且是不相交和集合相交方法的最佳情况。

以下是使用随机数的两种分析(而不是操纵设置以支持一种或另一种技术):




分享几率高:元素随机取自[1, 2*len(a)] .分享几率低:元素随机取自[1, 1000*len(a)] .

到目前为止，该分析假设两个列表的大小相同。在两个不同大小的列表的情况下，例如 a小得多，isdisjoint()总是更快:




确保 a list 越小，否则性能下降。在本实验中，a列表大小设置为常量 5 .

总之:
  • 如果列表非常小(< 10="">not set(a).isdisjoint(b)永远是最快的。
  • 如果列表中的元素已排序或具有您可以利用的规则结构，则生成器表达式 any(i in a for i in b)在大列表大小上是最快的；
  • 用 not set(a).isdisjoint(b) 测试集合交集，总是比 bool(set(a) & set(b)) 快.
  • 混合“遍历列表，在集合上测试”a = set(a); any(i in a for i in b)通常比其他方法慢。
  • 当涉及不共享元素的列表时，生成器表达式和混合比其他两种方法慢得多。

    • 大多数情况下，使用 isdisjoint()方法是最好的方法，因为生成器表达式将花费更长的时间来执行，因为当没有元素共享时效率非常低。

    关于list - 测试列表是否共享 python 中的任何项目，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/3170055/

    pythonlistcodebr生成器intersection

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