如何在集合中查找满足元素本身特定条件的元素？答案

【问题标题】：How to look for elements in a set that satisfy a certain condition on the element itself?如何在集合中查找满足元素本身特定条件的元素？
【发布时间】：2018-08-23 02:12:33
【问题描述】：

我有一个集合，其中每个元素都是 2 个元组的元组，每个元组自身包含 3 个元素/字段，例如，集合的一个元素看起来像：

(('q0','l0','s0'),('q1','l1','s1'))

我需要查找集合元素的特定字段。我现在这样做的方式是：

            for set_element in my_set:
                s0 = set_element[0]
                s1 = set_element[1]

                if s0 == '('q0','l0','s0')':
                     "add this set_element to another set"

现在这行得通，但是对于集合中的大量元素，我觉得这不是很有效，因为每次我都必须遍历集合中的所有元素，而我无法利用集合的效率.

有没有更有效的方法呢？考虑到我可能还需要访问一个特定的字段，比如 'q0'

编辑：我会做一个更详细的例子，假设我有这组元素：

 x= [(('q0','l0','s0'),('q1','l1','s1')),(('q0','l1','s0'), 
('q1','l2','s2')),(('q0','l0','s4'),('q1','l1','s1')), 
(('q2','l2','s2'),('q3','l3','s3')),(('q4','l4','s4'),('q5','l5','s5'))]

并且我想提取第一个元组具有 q0 作为元素的所有元素，所以在这种情况下，结果将是

(('q0','l0','s0'),('q1','l1','s1'))
(('q0','l1','s0'),('q1','l2','s2'))
(('q0','l0','s4'),('q1','l1','s1'))

【问题讨论】：

您可以尝试使用集合推导来聚合所有必需的元素。然后用这个聚合集更新“另一个集”。
你能给我一个简单的例子来说明你会怎么做吗？
您能否提供一些数据（不必很大，只需多个元素）以便我们进行基准测试吗？信不信由你，创建测试数据是一种降低响应者兴趣的手动工作！
@jpp 是的，当然。我在问题中添加了它，以便更容易阅读

标签： python hash set

【解决方案1】：

我会使用字典而不是元组的元组，因为您只比较元组对中的第一项，我们可以将其用作键，并将元组中的第二个元素用作值。然后您可以简单地利用字典查找速度。

x = [(('q0','l0','s0'),('q1','l1','s1')),(('q2','l2','s2'),('q3','l3','s3')),(('q4','l4','s4'),('q5','l5','s5'))]

d = {a:b for a,b in x}

if ('q0','l0','s0') in d.keys():
    print(d[('q0','l0','s0')]) # or do something like adding it to another set

请注意，这仅适用于元组对的第一个元素是唯一的。如果不是，您必须稍微更改字典的创建方式，通过检查键是否存在，如果存在则创建一个值列表，但这是离题，只是推测细节。

如果您只需要搜索q0，您可以简单地遍历每个键，并检查q0 是否属于该键。除非您将元组展平并将值列表作为键，否则您将无法解决此问题：

for each in d.keys():
    if 'q0' in each:
        print(d[('q0','l0','s0')])

如果这不是您要查找的内容，那么字典可能不是您的解决方案。您也可以仅将密钥存储为 q0 以获取整个外部 for each in d.keys()，但这再次取决于您的要求，您说您需要能够搜索 ('q0','l0','s0') 和 q0。

【讨论】：

这可能是一个选项，但假设我需要提取第一个字段等于'q0'的所有元素，无论 l 和 s 是什么，我将如何处理？
我明白了，遍历字典的所有元素并检查条件正是我想要避免的，因为我有很多元素。你会用什么来代替字典？
然后是某种数据库，可能是 pandas，也可能是 sql 数据库。但如果您想快速访问大型数据集，这就是数据库的用途。

【解决方案2】：

通过使用集合推导而不是显式循环，您可能会看到大约 30% 的速度提升：

x = [(('q0','l0','s0'),('q1','l1','s1')),
     (('q0','l1','s0'),('q1','l2','s2')),
     (('q0','l0','s4'),('q1','l1','s1')), 
     (('q2','l2','s2'),('q3','l3','s3')),
     (('q4','l4','s4'),('q5','l5','s5'))]

x = x*100000

def original(x):
    res = set()
    for set_element in x:
        s0 = set_element[0]
        if s0[0] == 'q0':
            res.add(set_element)
    return res

def jp(x):
    return {k for k in x if k[0][0] == 'q0'}

%timeit original(x)  # 110ms
%timeit jp(x)        # 77ms

【讨论】：

【解决方案3】：

如果你愿意，你可以试试这些方法：

x= [(('q0','l0','s0'),('q1','l1','s1')),(('q0','l1','s0'),
('q1','l2','s2')),(('q0','l0','s4'),('q1','l1','s1')),
(('q2','l2','s2'),('q3','l3','s3')),(('q4','l4','s4'),('q5','l5','s5'))]

print(list(filter(lambda x:x[0][0]=='q0',x)))

秒

def recursive(data):

    data1 = data[0]
    if data1[0][0] == 'q0':
        print(data1)
        return recursive(data[1:])


print(recursive(x))

【讨论】：