从排序列表中获取大于给定数字的第一个元素答案

【问题标题】：Get first element greater than a given number from a sorted list从排序列表中获取大于给定数字的第一个元素
【发布时间】：2019-05-15 16:08:58
【问题描述】：

我有两个列表。列表 B 就像一个数据库，我需要将列表 A 的每个元素一一进行比较。让我们说

B = [0.6, 1.7, 3, 4.5]
A = [0.6, 0.9, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 4.5]

B 是一个排序列表，因此对于每个 A[i]，只要算法在 B 中找到 >= A[i] 的数字，它就应该将其作为输出返回。所以我的输出应该是这样的：

C = [0.6, 1.7, 1.7, 1.7, 3, 3, 3, 4.5, 4.5]

您能否建议我最简单的解决方案，尽可能避免嵌套循环？

【问题讨论】：

你的输出 C 没有意义。 B 中的 4.5 大于 A 的前 8 个条目，因此根据您的解释，4.5 应该在 C 中出现 8 次，但您编写的 C 中只有两次 4.5。这也适用于其他几个数字，例如 3
@Bazingaa，他需要第一个更大的元素。
如果B = [0.6, 1.7, 3, 3.9] 怎么办？请注意，B 中的最后一个元素小于A 中的最后（两个）元素。

标签： python arrays list numpy sorting

【解决方案1】：

一种递归方式（对原始列表具有破坏性），如果 list_a 包含大于 list_b 的数字也可以使用：

def pick(lst, ref, res=None):
  if res == None: res = []
  if len(lst) == 0: return res
  if ref[0] >= lst[0]:
    res.append(ref[0])
    lst.pop(0)
  elif len(ref) == 1 and ref[0] < lst[0]:
    # res.extend(lst) # if want to append the rest of lst instead of stop the loop
    # or do whathever is best for you
    return res
  else: ref.pop(0)
  pick(lst, ref, res)
  return res


list_b = [0.6, 1.7, 3, 3.9]
list_bb = [0.5]
list_a = [0.6, 0.9, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 4.5]

print(pick(list_a, list_b))
#=> [0.6, 1.7, 1.7, 1.7, 3, 3, 3]

print(pick(list_a, list_bb))
#=> []

【讨论】：

【解决方案2】：

由于B已排序，您可以使用bisect对B中的正确值进行二进制搜索：

>>> B = [0.6, 1.7, 3, 4.5]
>>> A = [0.6, 0.9, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 4.5]
>>> import bisect
>>> [B[bisect.bisect_left(B, a)] for a in A]
[0.6, 1.7, 1.7, 1.7, 3, 3, 3, 4.5, 4.5]

这具有复杂性 O(alogb)，a 和 b 的长度分别为 A 和 B。假设 A 也已排序，如您的示例所示，您也可以在 O(a+b) 中进行排序：

i, C = 0, []
for a in A:
    while B[i] < a:
        i += 1
    C.append(B[i])

但是请注意，如果 A 包含的数字大于 B 中的任何数字，则这两种方法（以及迄今为止发布的其他答案）都将失败。

【讨论】：

我们也是这么想的。无论如何，+1
@MihaiAlexandru-Ionut 哦，我没看到。在我发布我的答案之前你刚刚编辑了吗？
这值得称赞，它至少在一个输入中是矢量化的。 +1

【解决方案3】：

如果您可以使用第 3 方库，一个解决方案是 NumPy，通过np.searchsorted：

import numpy as np

B = np.array([0.6, 1.7, 3, 4.5])
A = [0.6, 0.9, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 4.5]

res = B[np.searchsorted(B, A)]

array([ 0.6,  1.7,  1.7,  1.7,  3. ,  3. ,  3. ,  4.5,  4.5])

这将比顺序循环或基于标准库中的bisect 的算法更有效。

【讨论】：

【解决方案4】：

只要next 就可以了（如果我理解正确）：

A = [0.6, 0.9, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 4.5]
B = [0.6, 1.7, 3, 4.5]

C = [next(b for b in B if b >= a) for a in A]

print(C)  # -> [0.6, 1.7, 1.7, 1.7, 3, 3, 3, 4.5, 4.5]

【讨论】：

我喜欢这个列表理解是完全可读和自然的英语，即使它对于较长的列表可能效率低下。
@tobias_k 我认为这个问题连同发布的答案完美地展示了 Python 的强大功能。从非常简单、几乎自然的英语到更加复杂和非常有效的方法。

【解决方案5】：

由于您给定的B 列表已排序，您可以使用：

B = [0.6, 1.7, 3, 4.5]
A = [0.6, 0.9, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 4.5]

def first_greater_elem(lst, elem):
    for item in lst:
       if item >= elem:
         return item

然后只需使用列表推导。

C = [first_greater_elem(B,item) for item in A ]

输出

[0.6, 1.7, 1.7, 1.7, 3, 3, 3, 4.5, 4.5]

另一种方法是使用 bisect 包中的 bisect_left 方法。

C = [B[bisect_left(B,item)] for item in A ]

输出

[0.6, 1.7, 1.7, 1.7, 3, 3, 3, 4.5, 4.5]

【讨论】：