更好的算法来改变shuffle(或交错)多个不同长度的列表

时间:2011-03-28 07:08:49

标签: python algorithm language-agnostic shuffle

我喜欢在旅途中观看我最喜爱的电视节目。我有我在播放列表中关注的每个节目的所有剧集。并非所有节目都包含相同数量的剧集。与喜欢马拉松的人不同,我喜欢将一个节目的剧集与另一个节目的剧集交错。

例如,如果我有一个名为ABC的节目有2个剧集,还有一个名为XYZ的节目有4个剧集,我希望我的播放列表看起来像:

XYZe1.mp4
ABCe1.mp4
XYZe2.mp4
XYZe3.mp4
ABCe2.mp4
XYZe4.mp4

生成此交错播放列表的一种方法是将每个节目表示为剧集列表,并在所有节目上执行轻快的随机播放。人们可以编写一个函数来计算每一集在单位时间间隔内的位置(0.0到1.0独占,0.0是赛季开始,1.0是赛季结束),然后根据他们的位置对所有剧集进行排序。

我在Python 2.7中编写了以下简单函数来执行in-shuffle:

def riffle_shuffle(piles_list):
    scored_pile = ((((item_position + 0.5) / len(pile), len(piles_list) - pile_position), item) for pile_position, pile in enumerate(piles_list) for item_position, item in enumerate(pile))
    shuffled_pile = [item for score, item in sorted(scored_pile)]
    return shuffled_pile

要获取上述示例的播放列表,我只需要调用:

riffle_shuffle([['ABCe1.mp4', 'ABCe2.mp4'], ['XYZe1.mp4', 'XYZe2.mp4', 'XYZe3.mp4', 'XYZe4.mp4']])

这在大多数情况下运作得相当好。但是,有些情况下结果不是最佳的 - 播放列表中的两个相邻条目是来自同一节目的剧集。例如:

>>> riffle_shuffle([['ABCe1', 'ABCe2'], ['LMNe1', 'LMNe2', 'LMNe3'], ['XYZe1', 'XYZe2', 'XYZe3', 'XYZe4', 'XYZe5']])
['XYZe1', 'LMNe1', 'ABCe1', 'XYZe2', 'XYZe3', 'LMNe2', 'XYZe4', 'ABCe2', 'LMNe3', 'XYZe5']

请注意,有两个并排出现的'XYZ'剧集。这种情况可以简单地修复(手动交换'ABCe1'和'XYZe2')。

我很想知道是否有更好的方法可以在不同长度的多个列表上交错或执行riffle shuffle。我想知道你是否有更简单,更有效或简单优雅的解决方案。


belisarius提出的解决方案(谢谢!):

import itertools
def riffle_shuffle_belisarius(piles_list):
    def grouper(n, iterable, fillvalue=None):
        args = [iter(iterable)] * n
        return itertools.izip_longest(fillvalue=fillvalue, *args)
    if not piles_list:
        return []
    piles_list.sort(key=len, reverse=True)
    width = len(piles_list[0])
    pile_iters_list = [iter(pile) for pile in piles_list]
    pile_sizes_list = [[pile_position] * len(pile) for pile_position, pile in enumerate(piles_list)]
    grouped_rows = grouper(width, itertools.chain.from_iterable(pile_sizes_list))
    grouped_columns = itertools.izip_longest(*grouped_rows)
    shuffled_pile = [pile_iters_list[position].next() for position in itertools.chain.from_iterable(grouped_columns) if position is not None]
    return shuffled_pile

示例运行:

>>> riffle_shuffle_belisarius([['ABCe1', 'ABCe2'], ['LMNe1', 'LMNe2', 'LMNe3'], ['XYZe1', 'XYZe2', 'XYZe3', 'XYZe4', 'XYZe5']])
['XYZe1', 'LMNe1', 'XYZe2', 'LMNe2', 'XYZe3', 'LMNe3', 'XYZe4', 'ABCe1', 'XYZe5', 'ABCe2']

4 个答案:

答案 0 :(得分:5)

确定性解决方案(即非随机)

通过减少剧集数量对节目进行排序。

选择最大值并排列一个矩阵,其列数对应于此剧集的剧集数量,按以下方式填写:

A   A   A   A   A   A  <- First show consist of 6 episodes
B   B   B   B   C   C  <- Second and third show - 4 episodes each
C   C   D   D          <- Third show 2 episodes

然后按列收集

{A,B,C}, {A,B,C}, {A,B,D}, {A,B,D}, {A,C}, {A,C} 

然后加入

{A,B,C,A,B,C,A,B,D,A,B,D,A,C,A,C}

现在分配序号

{A1, B1, C1, A2, B2, C2, A3, B3, D1, A4, B4, D2, A5, C3, A6, C4}

修改

你的案子

[['A'] * 2, ['L'] * 3, ['X'] * 5])

X  X  X  X  X
L  L  L  A  A

-> {X1, L1, X2, L2, X3, L3, X4, A1, X5, A2}

修改2

由于这里没有Python,也许Mathematica代码可能有用:

l = {, , ,};                                 (* Prepare input *)
l[[1]] = {a, a, a, a, a, a};
l[[2]] = {b, b, b, b};
l[[3]] = {c, c, c, c};
l[[4]] = {d, d};
le = Length@First@l;

k = DeleteCases[                              (*Make the matrix*)
   Flatten@Transpose@Partition[Flatten[l], le, le, 1, {Null}], Null];

Table[r[i] = 1, {i, k}];                      (*init counters*)
ReplaceAll[#, x_ :> x[r[x]++]] & /@ k         (*assign numbers*)

->{a[1], b[1], c[1], a[2], b[2], c[2], a[3], b[3], d[1], a[4], b[4], 
   d[2], a[5], c[3], a[6], c[4]}

答案 1 :(得分:1)

我的尝试:

program, play = [['ABCe1.mp4', 'ABCe2.mp4'], 
                 ['XYZe1.mp4', 'XYZe2.mp4', 'XYZe3.mp4', 'XYZe4.mp4', 
                  'XYZe5.mp4', 'XYZe6.mp4', 'XYZe7.mp4'],
                 ['OTHERe1.mp4', 'OTHERe2.mp4']], []
start_part = 3
while any(program):
    m = max(program, key = len)
    if (len(play) >1 and 
        play[-1][:start_part] != m[0][:start_part] and 
        play[-2].startswith(play[-1][:start_part])):
        play.insert(-1, m.pop(0))
    else:
        play.append(m.pop(0))

print play

答案 2 :(得分:0)

这将确保真正的随机播放,即每次都有不同的结果,尽可能没有连续的项目。

您提出的问题可能会返回一些(1,2)结果,这些结果受您的要求限制。

from random import choice, randint
from operator import add

def randpop(playlists):
    pl = choice(playlists)
    el = pl.pop(randint(0, len(pl) -1))
    return pl, el

def shuffle(playlists):
    curr_pl = None
    while any(playlists):
        try:
            curr_pl, el = randpop([pl for pl in playlists if pl and pl != curr_pl])
        except IndexError:
            break
        else:
            yield el
    for el in reduce(add, playlists):
        yield el
    raise StopIteration

if __name__ == "__main__":
    sample = [
        'A1 A2 A3 A4'.split(),
        'B1 B2 B3 B4 B5'.split(),
        'X1 X2 X3 X4 X5 X6'.split()
        ]
    for el in shuffle(sample):
        print(el)

编辑:

鉴于剧集顺序是强制性的,只需简化randpop功能:

def randpop(playlists):
    pl = choice(playlists)
    el = pl.pop(0)
    return pl, el

答案 3 :(得分:0)

这将确保节目的两个连续剧集之间至少有1个且不超过2个其他剧集:

  • 虽然有超过3个节目,但链两个最短(即有最少剧集)一起显示端对端。
  • 让A成为最长的节目,将B和C作为另外两个。
  • 如果B比A短,请在最后用None填充它
  • 如果C比A短,请在开头用None填充它
  • 随机播放的播放列表为[x for x in itertools.chain(zip(A,B,C)) if x is not None]