高效计算真和假的方法

Question

这可能是一个微不足道的问题，但我想了解其他更聪明、更有效的解决方法。

我有一个项目列表，每个项目都有一个属性 a，其值为二进制。

• 如果列表中的每个项目都满足 a == 0，那么我会设置另一个变量 b = 0。
• 如果列表中的每个项目都满足 a == 1，那么我会设置 b = 1。
• 如果列表中混合了 a == 0 和 a == 1，那么我会设置 b = 2。

我可以使用一个集合来跟踪 a 值的类型，这样如果在遍历列表后集合中有两个项目，那么我就可以设置 b = 2，而如果集合中只有一个项目，我就取出该项目（0 或 1）并用它来设置 b。

还有更好的方法吗？

- ChrisG

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在这里，“更好”是主观的，也有些取决于你预计最常遇到的3种情况中的哪一种，甚至可能取决于列表的长度等因素。 - mgilson

@mgilson，说得好。我不知道哪种情况会比其他情况更常见，属性a是基于用户输入设置的。但我知道列表的长度将很短，即<= 1000项。 - ChrisG

Answer 1

只需一次遍历列表，不需要构建额外的数据结构：

def zot(bs):
    n, s = len(bs), sum(bs)
    return 1 if n == s else 2 if s else 0

- Tim Peters

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不错。Zot是什么意思？零一二吗？ - bcollins

这里需要注意一下特殊情况 bs == []。有趣的是我们的解决方案都以相同的方式处理它（zot 和 category 都返回 1），但我不确定这是否是正确的响应。all([]) 返回 True，而 any([]) 返回 False，因此如果我按照不同的方式组织我的 if 语句，category([]) 将返回 0。 - senderle

我认为问题陈述是自相矛盾的：对于空输入，所有值都为0和1都是显然成立的。因此，我们返回两个正确答案的总和;-) - Tim Peters

这太聪明了。这就是核心开发人员日常思考的方式吗？我在一千年内都想不到这种方法。 - temporary_user_name

啊，但是下一次你遇到类似的问题时，它将会自然而然地浮现在你脑海中。这样持续几十年，你的技能库就会不断扩大啦；-) - Tim Peters

Answer 2

我建议使用any和all。 我认为这样做的好处在于可读性，而不是聪明或效率。 例如：

>>> vals0 = [0, 0, 0, 0, 0]
>>> vals1 = [1, 1, 1, 1, 1]
>>> vals2 = [0, 1, 0, 1, 0]
>>> def category(vals):
...     if all(vals):
...         return 1
...     elif any(vals):
...         return 2
...     else:
...         return 0
... 
>>> category(vals0)
0
>>> category(vals1)
1
>>> category(vals2)
2

如果您愿意，这可以稍微缩短一些：

>>> def category(vals):
...     return 1 if all(vals) else 2 if any(vals) else 0
... 

这适用于任何可以被__nonzero__（或Python 3中的__bool__）解释为具有真或假值的内容。

- senderle

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+1 正是我几分钟前要发布的回答，如果我的ISP没挂掉的话。 :-)（不过除了一行代码打高尔夫之外）。 - Lennart Regebro

不是代码高尔夫，你能看到那个可怕的长参数名吗？ - Karoly Horvath

Answer 3

有人提到了“代码高尔夫”，所以我忍不住要对@senderle的变体进行改编：

[0,2,1][all(vals) + any(vals)]

< p >< em >简要说明：这使用布尔值的整数等价物来索引所需响应的列表。如果 < code > all 为真，则 < code > any 也必须为真，因此它们的总和为 < code > 2 。 < code > any 单独给出 < code > 1 ，没有匹配项则返回 < code > 0 。 这些索引返回列表中对应的值。

如果可以修改原始要求以使用 < code > any + all 的整数形式，则更加简单，只需返回整数 < code > any + all 。

- beroe

Answer 4

使用字典:

zonk_values = {frozenset([0]): 0, frozenset([1]): 1, frozenset([0, 1]): 2}
def zonk(a):
    return zonk_values[frozenset(a)]

这也只需要对列表进行一次遍历。

- Sven Marnach

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没错，它是单遍扫描，但它会访问列表中的每个对象并在执行过程中构建一个'frozenset'。 - martineau

Answer 5

你也可以使用集合。

s = set([i.a for i in your_list])
if len(s) == 1:
    b = s.pop()
else:
    b = 2

- bcollins

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一个集合对象不支持索引。请使用next(iter(s))。另外，为什么要用i.a？ - Noctua

我只是按照问题中所示，从对象列表中提取a值："我有一个项目列表，每个项目都有一个属性a，其值为二进制。" - bcollins

是的，感谢Noctua的评论。集合不支持索引。我也看到了一些奇怪的行为，并将其删除了。我认为我最喜欢的答案是any/all。 - bcollins

Answer 6

def zot(bs):
    return len(set(bs)) if sum(bs) else 0

- dansalmo

Answer 7

你可以定义两个布尔变量hasZero和hasOne，在迭代列表时如果对应的值被满足，则将它们设置为True。然后，如果hasZero和hasOne都成立，则b = 2，如果只有hasOne成立，则b = 1，如果只有hasZero成立，则b = 0。

另一种方法是：可以沿着列表累加所有a的值。如果sumA == len(list)，则b = 1，如果sumA == 0，则b = 0，如果0 < sumA < len(list)，则b = 2。

- colriot

Answer 8

短路解决方案。这可能是在Python中最有效的方式。

编辑：根据评论中的建议，包含了any和all。

编辑2：现在它是一个一行代码。

b = 1 if all(A) else 2 if any(A) else 0

- Shashank

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内置的 any() 和 all() 函数会短路并且很可能比任何显式的遍历项的循环更快。 - martineau

@martineau 在C语言中实现了显式的for循环，就像any和all一样。我不明白为什么迭代会比你的方法慢。 - Shashank

循环在C语言中的实现方式不同。 - martineau

@martineau 好的，我会推迟。我编辑了我的答案来使用 any 和 all。 - Shashank

所有的CPython都是用C实现的。不同之处在于，在循环中执行for循环涉及解释循环内的字节码，而对all()和any()的调用则没有。在我的机器上，手动实现应用于大列表的any()比内置版本慢大约三倍。 - Sven Marnach

通过使用 timeit 模块来验证。 - martineau

Answer 9

这与senderle的建议类似，但编写为访问对象的a属性。

from random import randint

class Item(object):
    def __init__(self, a):
        self.a = a

all_zeros = [Item(0) for _ in xrange(10)]
all_ones = [Item(1) for _ in xrange(10)]
mixture = [Item(randint(0, 1)) for _ in xrange(10)]

def check(items):
    if all(item.a for item in items):
        return 1
    if any(item.a for item in items):
        return 2
    else:
        return 0

print 'check(all_zeros):', check(all_zeros)
print 'check(all_ones):', check(all_ones)
print 'check(mixture):', check(mixture)

- martineau

Answer 10

您可以使用列表迭代器：

>>> L = [0, 0, 0, 0, 0]
>>> L1 = [1, 1, 1, 1, 1]
>>> L2 = [0, 1, 0, 1, 0]
>>> def fn(i):
...     i = iter(i)
...     if all(i): return 1
...     return 2 if any(i) else 0
... 
>>> fn(L)
0
>>> fn(L1)
1
>>> fn(L2)
2

- TerryA