Python列表旋转

Question

我想将Python列表向右或向左旋转任意数量的项目（后者使用负数参数）。 类似这样的东西：

>>> l = [1,2,3,4]
>>> l.rotate(0)
[1,2,3,4]
>>> l.rotate(1)
[4,1,2,3]
>>> l.rotate(-1)
[2,3,4,1]
>>> l.rotate(4)
[1,2,3,4]

这该怎么做？

- Drew Noakes

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我不使用Python，但是如果你有一个push/pop方法，你可以使用l.push(l.pop())。然后对它进行循环处理，这样就可以向前移动了。 - Ryan Amos

感谢提供其他问题的链接。我尝试在Google和SO上搜索“python列表旋转”，但没有找到任何相关内容。这个问题可能会成为那些想要“旋转”而不是“移位”的人的着陆页面。 - Drew Noakes

@DrewNoakes：在“python list rotate”的SO搜索结果的第一页中，两者都显示出来。我想需要使用单词的缩写形式。;-) - DSM

另一个问题特别关注效率；而这个问题可能涉及略有不同的领域。 - Aaron Dufour

这个“重复”的内容以及这里的回答比原始内容更有用。谢谢！ - mdandr

Answer 1

def rotate(l, n):
    return l[-n:] + l[:-n]

更传统的做法：

def rotate(l, n):
    return l[n:] + l[:n]

示例：

example_list = [1, 2, 3, 4, 5]

rotate(example_list, 2)
# [3, 4, 5, 1, 2]

rotate的参数是一个列表和一个整数，表示位移量。该函数使用分片创建两个新列表，并返回这些列表的连接。 rotate函数不会修改输入列表。

- YXD

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很不错且简单。但它的旋转方向与问题中指定的相反。 - Drew Noakes

@S.Lott：有人可能会认为OP在他的示例中方向是相反的。大多数关于列表旋转的Python教程都使用与E先生的第一个旋转函数相同方向的符号约定。 - the wolf

我会加上 n = n % len(n)，以使其适用于 n > len(n) 的情况。 - user1071136

有没有不用return的方法呢？我尝试了 l=l[n:] + l[:n]，但当我试图返回 l 时，我得到的还是原来的那个。 - GinKin

不确定您的意思。该函数不修改输入参数，它返回一个新列表。最好针对您的问题提出一个新问题。 - YXD

@user1071136 我想你的意思是 n = n % len(l)。 - ktbiz

Answer 2

如果适用的话，您可以使用 collections.deque 作为解决方案：

import collections

d = collections.deque([1,2,3,4,5])
d.rotate(3)

print d
>>> deque([3, 4, 5, 1, 2])

作为额外的好处，我希望它比内置列表更快。

- tomasz

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对于未来的读者：根据https://wiki.python.org/moin/TimeComplexity，`collections.deque rotate()`比切片更快。 - Geoff

应该提到集合默认向左旋转吗？ - QuestionEverything

deque.rotate函数将deque队列向右旋转，具体用法可以参考Python官方文档中的collections.deque.rotate部分。 - miles82

Answer 3

以下函数将把列表l向右旋转x个位置：

def rotate(l, x):
  return l[-x:] + l[:-x]

请注意，只有当 x 超出范围 [-len(l), len(l)] 时，此代码才会返回原始列表。若要使其适用于所有值的 x，请使用以下代码:

def rotate(li, x):
  return li[-x % len(li):] + li[:-x % len(li)]

- Aaron Dufour

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有没有不用 return 的方法？我尝试了 l=l[n:] + l[:n] 但是当我尝试返回 l 时，我得到的是原始值。 - GinKin

@GinKin 为什么没有返回值？这是从函数中返回东西的方式。我的意思是，你可以使用lambda，但那只会使返回值隐式化。 - Aaron Dufour

我想让它“原地”进行，这样它就不会返回任何东西，如果我在运行函数后键入>>> l，我将得到旋转后的列表，而不是原始列表。 - GinKin

@GinKin，你可以使用l[:] = ...代替return ...，这样就可以直接在原地修改了。但我不建议这样做。 - Aaron Dufour

为什么不呢？ - GinKin

在Python中，函数通常被期望是无副作用的；如果一个参数是方法的第一个（self）参数，那么通常只会更改其中一个参数。这只是一种约定而已。 - Aaron Dufour

Answer 4

>>> l=[1,2,3,4]
>>> l[1:]+l[:1]
[2, 3, 4, 1]
>>> l=[1,2,3,4]
>>> l[2:]+l[:2]
[3, 4, 1, 2]
>>> l[-1:]+l[:-1]
[4, 1, 2, 3]

关于将一个数组整体向左旋转n个位置（在调用rotate时传入正数y表示向左旋转，在传入负数y时表示向右旋转），可以按照以下方法进行：

def rotate(l, y=1):
   if len(l) == 0:
      return l
   y = y % len(l)    # Why? this works for negative y

   return l[y:] + l[:y]

如果您希望旋转方向与您的示例相同，只需在旋转中否定y。

def rotate(l, y=1):
   if len(l) == 0:
      return l
   y = -y % len(l)     # flip rotation direction

   return l[y:] + l[:y]

- the wolf