我可以在Python列表上创建“视图”吗?

时间:2010-08-14 23:05:46

标签: python c arrays list

我有一个大型列表l。我想从元素4到6创建一个视图。我可以使用序列片创建它。

>>> l=range(10)
>>> lv=l[3:6]
>>> lv
[3, 4, 5]

然而,lv是l片的副本。如果我更改基础列表,则lv不会反映更改。

>>> l[4] = -1
>>> lv
[3, 4, 5]

反之亦然我想修改lv也反映在l中。除此之外,列表大小不会改变。

我不期待建立一个大班来做这件事。我只是希望其他Python大师可能知道一些隐藏的语言技巧。理想情况下,我希望它能像C中的指针算法一样。

int lv[] = l + 3;

10 个答案:

答案 0 :(得分:32)

Python标准库中没有“list slice”类(也没有内置的)。所以,你确实需要一个类,虽然它不需要很大 - 特别是如果你满足于“只读”和“紧凑”切片。 E.g:

import collections

class ROListSlice(collections.Sequence):

    def __init__(self, alist, start, alen):
        self.alist = alist
        self.start = start
        self.alen = alen

    def __len__(self):
        return self.alen

    def adj(self, i):
        if i<0: i += self.alen
        return i + self.start

    def __getitem__(self, i):
        return self.alist[self.adj(i)]

这有一些限制(不支持“切片”)但是对于大多数用途可能没问题。

要使此序列为r / w,您需要添加__setitem____delitem__insert

class ListSlice(ROListSlice):

    def __setitem__(self, i, v):
        self.alist[self.adj(i)] = v

    def __delitem__(self, i, v):
        del self.alist[self.adj(i)]
        self.alen -= 1

    def insert(self, i, v):
        self.alist.insert(self.adj(i), v)
        self.alen += 1

答案 1 :(得分:29)

也许只是使用一个numpy数组:

In [19]: import numpy as np

In [20]: l=np.arange(10)

基本切片numpy数组returns a view,而不是副本:

In [21]: lv=l[3:6]

In [22]: lv
Out[22]: array([3, 4, 5])

更改l会影响lv

In [23]: l[4]=-1

In [24]: lv
Out[24]: array([ 3, -1,  5])

改变lv会影响l

In [25]: lv[1]=4

In [26]: l
Out[26]: array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

答案 2 :(得分:5)

您可以使用原始列表参考创建自己的生成器。

l = [1,2,3,4,5]
lv = (l[i] for i in range(1,4))

lv.next()   # 2
l[2]=-1
lv.next()   # -1
lv.next()   # 4

然而,这是一个生成器,你只能通过列表一次,转发,如果删除的元素多于range所请求的元素,它将会爆炸。

答案 3 :(得分:2)

https://gist.github.com/mathieucaroff/0cf094325fb5294fb54c6a577f05a2c1

上方链接是基于python 3范围功能进行切片和解的解决方案 在恒定的时间索引。

它支持切片,相等比较,字符串转换(__str__)和 复制器(__repr__),但不支持分配。

创建SliceableSequenceView的SliceableSequenceView不会减慢速度 检测到这种情况下的访问时间。

sequenceView.py

# stackoverflow.com/q/3485475/can-i-create-a-view-on-a-python-list
try:
    from collections.abc import Sequence
except ImportError:
    from collections import Sequence # pylint: disable=no-name-in-module

class SliceableSequenceView(Sequence):
    """
    A read-only sequence which allows slicing without copying the viewed list.
    Supports negative indexes.
    Usage:
        li = list(range(100))
        s = SliceableSequenceView(li)
        u = SliceableSequenceView(li, slice(1,7,2))
        v = s[1:7:2]
        w = s[-99:-93:2]
        li[1] += 10
        assert li[1:7:2] == list(u) == list(v) == list(w)
    """
    __slots__ = "seq range".split()
    def __init__(self, seq, sliced=None):
        """
        Accept any sequence (such as lists, strings or ranges).
        """
        if sliced is None:
            sliced = slice(len(seq))
        l = looksSliceable = True
        l = l and hasattr(seq, "seq") and isinstance(seq.seq, Sequence)
        l = l and hasattr(seq, "range") and isinstance(seq.range, range)
        looksSliceable = l
        if looksSliceable:
            self.seq = seq.seq
            self.range = seq.range[sliced]
        else:
            self.seq = seq
            self.range = range(len(seq))[sliced]

    def __len__(self):
        return len(self.range)

    def __getitem__(self, i):
        if isinstance(i, slice):
            return SliceableSequenceView(self.seq, i)
        return self.seq[self.range[i]]

    def __str__(self):
        r = self.range
        s = slice(r.start, r.stop, r.step)
        return str(self.seq[s])

    def __repr__(self):
        r = self.range
        s = slice(r.start, r.stop, r.step)
        return "SliceableSequenceView({!r})".format(self.seq[s])

    def equal(self, otherSequence):
        if self is otherSequence:
            return True
        if len(self) != len(otherSequence):
            return False
        for v, w in zip(self, otherSequence):
            if v != w:
                print(v, w)
                return False
        return True

答案 4 :(得分:1)

编辑: The object argument must be an object that supports the buffer call interface (such as strings, arrays, and buffers). - 所以不,很遗憾。

我认为buffer type正是您所寻找的。

从链接页面粘贴示例:

>>> s = bytearray(1000000)   # a million zeroed bytes
>>> t = buffer(s, 1)         # slice cuts off the first byte
>>> s[1] = 5                 # set the second element in s
>>> t[0]                     # which is now also the first element in t!
'\x05' 

答案 5 :(得分:1)

只要您从列表中获取切片,您就会创建一个新列表。好吧,它将包含相同的对象,因此只要列表中的对象相同,但如果修改切片,原始列表将保持不变。

如果你真的想创建一个可修改的视图,你可以设想一个基于collection.MutableSequence的新类

这可能是全功能子列表的起点 - 它正确处理切片索引,但至少缺少负索引处理的规范:

class Sublist(collections.MutableSequence):
    def __init__(self, ls, beg, end):
        self.ls = ls
        self.beg = beg
        self.end = end
    def __getitem__(self, i):
        self._valid(i)
        return self.ls[self._newindex(i)]
    def __delitem__(self, i):
        self._valid(i)
        del self.ls[self._newindex(i)]
    def insert(self, i, x):
        self._valid(i)
        self.ls.insert(i+ self.beg, x)
    def __len__(self):
        return self.end - self.beg
    def __setitem__(self, i, x):
        self.ls[self._newindex(i)] = x
    def _valid(self, i):
        if isinstance(i, slice):
            self._valid(i.start)
            self._valid(i.stop)
        elif isinstance(i, int):
            if i<0 or i>=self.__len__():
                raise IndexError()
        else:
            raise TypeError()
    def _newindex(self, i):
        if isinstance(i, slice):
            return slice(self.beg + i.start, self.beg + i.stop, i.step)
        else:
            return i + self.beg

示例:

>>> a = list(range(10))
>>> s = Sublist(a, 3, 8)
>>> s[2:4]
[5, 6]
>>> s[2] = 15
>>> a
[0, 1, 2, 3, 4, 15, 6, 7, 8, 9]

答案 6 :(得分:1)

通过变异序列对more_itertools.SequenceView进行子类化以影响视图,反之亦然。

<强>代码

import more_itertools as mit


class SequenceView(mit.SequenceView):
    """Overload assignments in views."""
    def __setitem__(self, index, item):
        self._target[index] = item

<强>演示

>>> seq = list(range(10))
>>> view = SequenceView(seq)
>>> view
SequenceView([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

>>> # Mutate Sequence -> Affect View
>>> seq[6] = -1
>>> view[5:8]
[5, -1, 7]

>>> # Mutate View -> Affect Sequence
>>> view[5] = -2
>>> seq[5:8]
[-2, -1, 7]

more_itertools是第三方库。通过> pip install more_itertools安装。

答案 7 :(得分:0)

您可以 编辑:不 执行类似

的操作
shiftedlist = type('ShiftedList',
                   (list,),
                   {"__getitem__": lambda self, i: list.__getitem__(self, i + 3)}
                  )([1, 2, 3, 4, 5, 6])

基本上是一个单行,它不是非常Pythonic,但这是基本的要点。

编辑: 我迟到意识到这不起作用,因为list()基本上会对传递的列表进行浅层复制。所以这最终会与切片列表大致相同。实际上较少,由于缺少__len__的覆盖。你需要使用代理类;有关详细信息,请参阅Mr. Martelli's answer

答案 8 :(得分:0)

如果您要按顺序访问“视图”,则可以使用itertools.islice(..)You can see the documentation for more info

l = [1, 2, 3, 4, 5]
d = [1:3] #[2, 3]
d = itertools.islice(2, 3) # iterator yielding -> 2, 3

您无法访问单个元素以在切片中更改它们,如果您确实更改了列表,则必须重新调用isclice(..)。

答案 9 :(得分:0)

使用range自己实现它实际上并不难。*您可以对范围进行切片,并为您完成所有复杂的算法:

>>> range(20)[10:]
range(10, 20)
>>> range(10, 20)[::2]
range(10, 20, 2)
>>> range(10, 20, 2)[::-3]
range(18, 8, -6)

因此,您只需要一个对象类,其中包含对原始序列的引用和一个范围。这是此类的代码(我希望不要太大):

class SequenceView:

    def __init__(self, sequence, range_object=None):
        if range_object is None:
            range_object = range(len(sequence))
        self.range    = range_object
        self.sequence = sequence

    def __getitem__(self, key):
        if type(key) == slice:
            return SequenceView(self.sequence, self.range[key])
        else:
            return self.sequence[self.range[key]]

    def __setitem__(self, key, value):
        self.sequence[self.range[key]] = value

    def __len__(self):
        return len(self.range)

    def __iter__(self):
        for i in self.range:
            yield self.sequence[i]

    def __repr__(self):
        return f"SequenceView({self.sequence!r}, {self.range!r})"

    def __str__(self):
        if type(self.sequence) == str:
            return ''.join(self)
        elif type(self.sequence) in (list, tuple):
            return str(type(self.sequence)(self))
        else:
            return repr(self)

(这是在大约5分钟内合并在一起的,因此在重要的地方使用它之前,请确保已对其进行了彻底的测试。)

用法:

>>> p = list(range(10))
>>> q = SequenceView(p)[3:6]
>>> print(q)
[3, 4, 5]
>>> q[1] = -1
>>> print(q)
[3, -1, 5]
>>> print(p)
[0, 1, 2, 3, -1, 5, 6, 7, 8, 9]

*在Python 3中