如何从列表中删除相同的项目并在Python中对其进行排序?

时间:2014-03-30 06:37:57

标签: python performance list sorting set

如何从列表中最佳地删除相同的项目并在Python中对其进行排序?

说我有一个清单:

my_list = ['a', 'a', 'b', 'c', 'd', 'a', 'e', 'd', 'f', 'e']

我可以遍历列表的副本(因为你不应该在迭代时改变列表),item for item,并删除除了一个项目之外的所有项目:

for item in my_list[:]: # must iterate over a copy because mutating it
    count = my_list.count(item) # see how many are in the list
    if count > 1:
        for _ in range(count-1): # remove all but one of the element
            my_list.remove(item)

删除多余的项目:

['b', 'c', 'a', 'd', 'f', 'e']

然后对列表进行排序:

my_list.sort()

所以my_list现在是:

['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

但是,删除相同元素并对此列表进行排序的最有效和直接(即高效)方法是什么?

* 这个问题出现在工作中(我非常想回答这个问题,但是我们之前的一位高级Python开发人员在我之前就已经开始讨论了这个问题),而且我还在我的本地Python Meetup小组中提出了这个问题。很少有人对它有一个很好的答案,so I'm answering it Q&A style, as suggested by Stackoverflow

4 个答案:

答案 0 :(得分:15)

从列表中删除冗余元素的最佳方法是将其转换为集合,并且由于sorted接受任何iterable并返回列表,因此这比分段执行更有效。

my_list = ['a', 'a', 'b', 'c', 'd', 'a', 'e', 'd', 'f', 'e']

def sorted_set(a_list):
    return sorted(set(a_list))

new_list = sorted_set(my_list)

和new_list是:

['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

这种方法的缺点是赋予set的元素必须是可清除的,因此如果元素不可删除,则会出现错误:

>>> my_list = [['a'], ['a'], ['b'], ['c']]
>>> sorted(set(my_list))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

这个简单的案例可以通过将子列表作为元组进行处理来解决,这可能比答案中的解决方案更高效,这可能意味着更加昂贵的平等测试:

>>> my_list = [tuple(i) for i in my_list]
>>> sorted(set(my_list))
[('a',), ('b',), ('c',)]

但是其他情况需要找到不同的解决方法。对于其他解决方案,这不是必需的(但同样,计算成本可能更高):

def remove_extras_and_sort(my_list):
    for item in my_list[:]:
        count = my_list.count(item)
        if count > 1:
            for _ in range(count-1):
                my_list.remove(item)
    my_list.sort()
    return my_list

适用于子列表:

>>> my_list = [['a'], ['a'], ['b'], ['c']]
>>> remove_extras_and_sort(my_list)
[['a'], ['b'], ['c']]

比较表现:

import timeit

setup = '''
my_list = ['a', 'a', 'b', 'c', 'd', 'a', 'e', 'd', 'f', 'e']
def remove_extras_and_sort(my_list):
    for item in my_list[:]:
        count = my_list.count(item)
        if count > 1:
            for _ in range(count-1):
                my_list.remove(item)
    my_list.sort()
    return my_list

def sorted_set(a_list):
    return sorted(set(a_list))
'''

timeit.timeit('sorted_set(my_list[:])', setup=setup)
timeit.timeit('remove_extras_and_sort(my_list[:])', setup=setup)

分别在我的系统上测量时返回次数:

1.5562372207641602
4.558010101318359

这意味着问题中给出的方法可能花费的时间是计算时间的3倍,因为每次复制列表需要花费必要的开销(如果我们不复制列表,我们就会这样做)只是排序已经排序的列表,因为设置只运行一次。)


我们可以反汇编每个函数:

import dis

def remove_extras_and_sort(my_list):
    for item in my_list[:]:
        count = my_list.count(item)
        if count > 1:
            for _ in range(count-1):
                my_list.remove(item)
    my_list.sort()
    return my_list

def sorted_set(a_list):
    return sorted(set(a_list))

通过查看输出,我们看到第一个函数的字节码长度超过六倍:

>>> dis.dis(remove_extras_and_sort)
  2           0 SETUP_LOOP              85 (to 88)
              3 LOAD_FAST                0 (my_list)
              6 SLICE+0             
              7 GET_ITER            
        >>    8 FOR_ITER                76 (to 87)
             11 STORE_FAST               1 (item)

  3          14 LOAD_FAST                0 (my_list)
             17 LOAD_ATTR                0 (count)
             20 LOAD_FAST                1 (item)
             23 CALL_FUNCTION            1
             26 STORE_FAST               2 (count)

  4          29 LOAD_FAST                2 (count)
             32 LOAD_CONST               1 (1)
             35 COMPARE_OP               4 (>)
             38 POP_JUMP_IF_FALSE        8

  5          41 SETUP_LOOP              40 (to 84)
             44 LOAD_GLOBAL              1 (range)
             47 LOAD_FAST                2 (count)
             50 LOAD_CONST               1 (1)
             53 BINARY_SUBTRACT     
             54 CALL_FUNCTION            1
             57 GET_ITER            
        >>   58 FOR_ITER                19 (to 80)
             61 STORE_FAST               3 (_)

  6          64 LOAD_FAST                0 (my_list)
             67 LOAD_ATTR                2 (remove)
             70 LOAD_FAST                1 (item)
             73 CALL_FUNCTION            1
             76 POP_TOP             
             77 JUMP_ABSOLUTE           58
        >>   80 POP_BLOCK           
             81 JUMP_ABSOLUTE            8
        >>   84 JUMP_ABSOLUTE            8
        >>   87 POP_BLOCK           

  7     >>   88 LOAD_FAST                0 (my_list)
             91 LOAD_ATTR                3 (sort)
             94 CALL_FUNCTION            0
             97 POP_TOP             

  8          98 LOAD_FAST                0 (my_list)
            101 RETURN_VALUE        

推荐的方法有更短的字节码:

>>> dis.dis(sorted_set)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (sorted)
              3 LOAD_GLOBAL              1 (set)
              6 LOAD_FAST                0 (a_list)
              9 CALL_FUNCTION            1
             12 CALL_FUNCTION            1
             15 RETURN_VALUE        

所以我们看到使用Python的内置功能比尝试重新发明轮子更加有效和高效。


附录:需要更全面探索的其他选择:

def groupby_sorted(my_list):
    """if items in my_list are unhashable"""
    from itertools import groupby
    return [e for e, g in groupby(sorted(my_list))]

def preserve_order_encountered(my_list):
    """elements in argument must be hashable - preserves order encountered"""
    from collections import OrderedDict
    return list(OrderedDict.fromkeys(my_list))

答案 1 :(得分:2)

将这些项目放入一个集合然后排序将是有效的,但它确实依赖于可清洗的项目:

def sorted_set(a_list):
    return sorted(set(a_list))

timeit sorted_set(my_list)
100000 loops, best of 3: 3.19 µs per loop

获取排序的唯一元素列表的经典方法是先排序,然后对列表执行第二次传递,消除相同的元素(保证在排序后相邻):

def sorted_unique(a_list):
    l = sorted(a_list)
    return l[:1] + [b for a, b in zip(l, l[1:]) if a != b]

与使用set

相比,这并不算太糟糕
timeit sorted_unique(my_list)
100000 loops, best of 3: 6.6 µs per loop

我们实际上可以使用itertools.groupby

做得更好
def sorted_group(a_list):
    return [k for k, _ in groupby(sorted(a_list))]

timeit sorted_group(my_list)
100000 loops, best of 3: 5.3 µs per loop

最后,如果这些项目是原始值,那么值得考虑numpy;在这种情况下(在一个小的列表中)开销超过任何好处,但它在较大的问题集上表现良好:

def sorted_np(a_list):
    return np.unique(np.sort(a_list))

timeit sorted_np(my_list)
10000 loops, best of 3: 42 µs per loop

my_list = [random.randint(0, 10**6) for _ in range(10**6)]

timeit sorted_set(my_list)
1 loops, best of 3: 454 ms per loop

timeit sorted_np(my_list)
1 loops, best of 3: 333 ms per loop

答案 2 :(得分:1)

这是python中的两个简单函数:

my_list = ['a', 'a', 'b', 'c', 'd', 'a', 'e', 'd', 'f', 'e']
print sorted(set(my_list))

你得到你想要的东西;)

如果您想了解有关集合的更多信息,请查看here,有关在python中进行排序的信息,请查看here

希望这会有所帮助。

答案 3 :(得分:-1)

my_list = ['a', 'a', 'b', 'c', 'd', 'a', 'e', 'd', 'f', 'e']
b=[]
for x in my_list:
    try:
       z=b.index(x)
    except:
       b.append(x)


b.sort()
output
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']