【问题标题】：How to find elements that are common to all lists in a nested list?如何在嵌套列表中查找所有列表共有的元素？
【发布时间】：2013-06-27 18:36:44
【问题描述】：

我有一个大的嵌套列表，嵌套列表中的每个列表都包含一个格式化为浮点数的数字列表。然而，除了少数例外，嵌套列表中的每个单独的列表都是相同的。我想提取嵌套列表中所有列表共有的数字。我的问题的一个简单示例如下所示：

nested_list = [[1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0],
              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0]]

在以下情况下，我想提取以下内容：

common_vals = [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0]

我尝试使用集合交集来解决这个问题，但由于我无法让它对嵌套列表的所有元素起作用。

【问题讨论】：

标签： python overlap nested-lists

【解决方案1】：

您可以使用reduce 和set.intersection：

>>> reduce(set.intersection, map(set, nested_list))
set([2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0, 11.0, 12.0, 13.0, 14.0])

使用itertools.imap 获取内存高效解决方案。

时序比较：

>>> lis = [[1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0],
              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0]]
>>> %timeit set.intersection(*map(set, lis))
100000 loops, best of 3: 12.5 us per loop
>>> %timeit set.intersection(*(set(e) for e in lis))
10000 loops, best of 3: 14.4 us per loop
>>> %timeit reduce(set.intersection, map(set, lis))
10000 loops, best of 3: 12.8 us per loop
>>> %timeit reduce(set.intersection, imap(set, lis))
100000 loops, best of 3: 13.1 us per loop
>>> %timeit set.intersection(set(lis[0]), *islice(lis, 1, None))
100000 loops, best of 3: 10.6 us per loop


>>> lis = [[1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0],
              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0]]*1000
>>> %timeit set.intersection(*map(set, lis))
10 loops, best of 3: 16.4 ms per loop
>>> %timeit set.intersection(*(set(e) for e in lis))
10 loops, best of 3: 15.8 ms per loop
>>> %timeit reduce(set.intersection, map(set, lis))
100 loops, best of 3: 16.3 ms per loop
>>> %timeit reduce(set.intersection, imap(set, lis))
10 loops, best of 3: 13.8 ms per loop
>>> %timeit set.intersection(set(lis[0]), *islice(lis, 1, None))
100 loops, best of 3: 8.4 ms per loop


>>> lis = [[1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0],              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0]]*10**5
>>> %timeit set.intersection(*map(set, lis))  
1 loops, best of 3: 1.92 s per loop
>>> %timeit set.intersection(*(set(e) for e in lis))
1 loops, best of 3: 2.17 s per loop
>>> %timeit reduce(set.intersection, map(set, lis))
1 loops, best of 3: 2.14 s per loop
>>> %timeit reduce(set.intersection, imap(set, lis))
1 loops, best of 3: 1.52 s per loop
>>> %timeit set.intersection(set(lis[0]), *islice(lis, 1, None))
1 loops, best of 3: 913 ms per loop

结论：

Steven Rumbalski 的solution 显然是效率最高的。

【讨论】：

【解决方案2】：

试试这个，这是最简单的解决方案：

set.intersection(*map(set, nested_list))

或者如果您更喜欢使用生成器表达式，这在内存使用方面应该是更有效的解决方案：

set.intersection(*(set(e) for e in nested_list))

【讨论】：

在这种特殊情况下，生成器表达式在调用函数之前变成了一个元组，所以没有任何好处。

【解决方案3】：

Ashwini Chaudhary 的解决方案很优雅，但对于大量输入可能效率很低，因为它会创建许多中间集。如果您的 nested_list 很大，请执行以下操作：

>>> set.intersection(set(nested_list[0]), *itertools.islice(nested_list, 1, None))
set([2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0, 11.0, 12.0, 13.0, 14.0])

【讨论】：

请注意，nested_list[1:] 创建了nested_list 的浅表副本，使用itertools.islice(nested_list, 1, None) 可以避免这种情况。
@SvenMarnach：好点。改为使用itertools.islice。斯文·马纳赫回来了！

【解决方案4】：

计算出现在nested_list 中的列表集合中每个元素的出现次数，如果出现次数等于nested_list 中的元素数，则对所有元素都是通用的。如果 nested_list 的元素中没有重复数字，则不需要 set 转换

nested_list = [[1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0],
              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0],
              [2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0,13.0,14.0,15.0]]

from collections import Counter
result = [val for val,cnt in Counter([x for t in nested_list for x in set(t)]).items() if cnt == len(nested_list)]
print result


 #  [2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0, 11.0, 12.0, 13.0, 14.0]

【讨论】：