具有多个列表和 if else 条件的 Python 列表理解答案

【问题标题】：Python list comprehension with multiple lists and an if else conditon具有多个列表和 if else 条件的 Python 列表理解
【发布时间】：2017-03-20 12:29:48
【问题描述】：

我想遍历两个同样长的集合，并确定每个集合中的元素是否也在一个数组中。

这是一个我已经解决的 Hackerrank 问题。但是，我正在使用 Hackerrank 来进一步了解 Python。我一直在学习列表理解，虽然我确实相信我如何尝试使用它被认为是糟糕的生产代码，但我仍然想根据自己的知识探索语言语法的可能性。

这是设置它的代码：

n, m = map(int, input().split())
arr = list(map(int, input().split()))
A = set(map(int, input().split()))
B = set(map(int, input().split()))

任务是为 A 和 arr 中的每个元素输出一个值为 +1 的整数，为 B 和 arr 中的每个元素输出 -1。

示例输入：

样本输出：

这样就达到了要求的结果：

print(sum([1 for a in A if a in arr]) + sum([-1 for b in B if b in arr]))

但是，这更接近我想要实现的目标：

sum([1 if a in arr else -1 if b in arr for a, b in zip(A, B)])

编辑（实际上更接近）：

print(sum(1 if a in arr -1 if b in arr for a, b in zip(A, B)))

正如您所见，两者都是单行代码，因此不是要尝试减少代码，而是要了解列表理解和 Python 代码的可能性。如果这是不可能的，甚至是不好的做法，我也很感兴趣。

这是 Hackerrank 链接： https://www.hackerrank.com/challenges/no-idea

【问题讨论】：

如果要立即将列表转换为集合，为什么要完全使用列表理解？您可以改用集合推导。
顺便说一句，我认为你不需要列表推导，如果我记得很清楚 sum() 接受任何可迭代的，因此你可以删除 [] 并将其传递给生成器。
@spectras 我不知道。我将在没有列表理解的情况下尝试它。我也刚刚注意到else if 不正确，因为它应该是两个if 语句，因此即使第一个条件不正确，也会检查第二个条件
我正在重新阅读，我认为试图同时做两个总和有点误导，因为你是从不同的容器中总结不同的东西。不仅它不起作用（不以奇怪的方式扭曲数据），而且从逻辑的角度来看它也没有意义。

标签： python list conditional list-comprehension

【解决方案1】：

如何转换数组来设置和取交集

s = set(arr)
print(len(A.intersection(s)) - len(B.intersection(s)))

编辑：此解决方案不适用于arr中的重复值

【讨论】：

我也在考虑这个问题，但是如果arr 可以有重复值（应该计算多次），我认为它不能正常工作。
@Blckknght> 实际上，问题陈述并没有说它们应该被计算多次。 “对于数组中的每个整数，如果 i ∊ A，你的幸福度就加 1”。 所以无论它在 A 中出现多少次，它都只是 1。
@RaviKumar：但您可以使用arr = [1, 1] 和A = set([1])、B = set([0]) 进行测试。输出应该是2，但是这段代码会生成1。
@MartijnPieters OP 提供的解决方案遍历A 和B 的每个元素，并检查arr 中是否存在元素。因此，对于您的示例，答案应该是 1。
@RaviKumar：我知道 OP 发布了什么，但这并不意味着他们的答案是正确。

【解决方案2】：

首先，放弃列表理解；使用生成器表达式将值直接输入sum()：

sum(1 for a in A if a in arr)

如果A是一个集合，使用set.intersection() method提取公共值，然后取结果的长度：

len(A.intersection(arr)))

这比尝试为每个值测试 arr 更快。这确实首先生成一个新的set() 对象，但是您之前创建了一个列表，所以没有太大区别。

在这一点上，简单得多只需减去第二个长度：

len(A.intersection(arr)) - len(B.intersection(arr))

您可以通过循环arr 并针对A 或B 测试arr 中的每个值来完全避免创建集合；这也更快，因为集合成员测试是 O(1) 常数时间：

sum(1 if v in A else -1 if v in B else 0 for v in arr)

如果值a 不存在，您的方法，即为集合A 中的每个值测试a in arr，需要对arr 进行完整列表扫描；这使得针对列表的成员资格测试成为 O(N) 线性时间问题，并且您对 A 中的每个值都这样做并且对 B 中的每个值都这样做，所以你最终会得到 O( (A+B) * N) == O(KN) 时间。针对集合测试 arr 中的每个值只需 O(N * 1) == O(N) 时间。

此外，如果arr 中的值不是唯一的，您的方法实际上会导致错误的答案；您只会计算快乐或不快乐的数字一次，而问题要求每次出现时都要计算。

【讨论】：

由于只是加减一个单位值，这更有意义，而且集合论的使用更简洁。

【解决方案3】：

您的解决方案很棒，但有一个问题。您对两组数字使用set 数据结构，对数组使用list。当在列表顶部应用 in 运算符时，您正在执行 O(n) 搜索，而在一组中，相同的操作是 O(logn)（在 python 中，平均情况是 O(1)！）。所以你的总时间复杂度是 O(2 * m * n) = O(m*n)。您可以以相反的方式搜索，例如：

For each element in array, if element in A then +1, if element in B then -1.

总复杂度为 O(n * 2 * logm) = O(n*logm)

更多关于python时间复杂度here

【讨论】：

我是在您发帖前不久才发现这一点的。这是一个很好的观点。

【解决方案4】：

这是我提交的答案，因为它使用了我最初想到的列表理解。这只是必要的，因为数组可能有多个相同元素，因此计数需要反映这一点。

n, m = map(int, input().split())
arr = list(input().split())
A, B = set(input().split()), set(input().split())
print(sum([(e in A) - (e in B) for e in arr]))

【讨论】：

【解决方案5】：

解决问题的最有效方法可能是将A 和B 的项目放入字典（作为键），值是1 或-1，具体取决于它们来自哪个集合从。这将让您浏览列表 arr 并轻松获取要添加到总和的值：

ab_dict = {a: 1 for a in A}
ab_dict.update((b, -1) for b in B)

result = sum(ab_dict.get(x, 0) for x in arr)

结果的计算与在生成器表达式 (sum(1 if x in A else -1 if x in b else 0 for x in arr)) 中使用几个条件运算符具有相同的计算复杂性，但应该更快一些常数因子，因为对于每个项目只有一个 dict 查找而不是两个集合成员资格测试。

【讨论】：