将不规则的Python多维数组拉平到一维的方法实现
原始需求：
例如有一个列表：
l = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
希望把它转换成下面这种形式：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
其实这个非常简单，我将分享三个一行式代码来解决这个问题。
但如果是下面这种不规则的多维列表：
l = [[1, 2], [3, 4], [5, [6, 7, [8, 9]]], 10, [11, [12, 13, [14, 15, [16]]]]]
我们想将它拉平到一维列表：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]
又该怎么实现呢？
文末将演示通过递归或栈来实现深度优先遍历策略从而解决这个问题。
使用numpy拉平数组
import numpy as np np.array(l).flatten().tolist()
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
使用python拉平数组
使用numpy数组拉平数组，其实很受限，一旦列表内部每个元素的长度不一致，numpy就不好使了：
l = [[1, 2, 3], [4, 5], [6, 7], [8, 9, 10, 11]] np.array(l).flatten().tolist()
D:\Anaconda3\lib\site-packages\ipykernel_launcher.py:2: VisibleDeprecationWarning: Creating an ndarray from ragged nested sequences (which is a list-or-tuple of lists-or-tuples-or ndarrays with different lengths or shapes) is deprecated. If you meant to do this, you must specify 'dtype=object' when creating the ndarray
结果：
[[1, 2, 3], [4, 5], [6, 7], [8, 9, 10, 11]]
这时我们可以通过python的itertools来实现高效的操作：
import itertools list(itertools.chain(*l))
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]
当然还有一种更高级的操作方法是直接使用sum函数：
sum(l, [])
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]
你可能一脸懵逼，为什么sum函数可以实现列表的拉平？下面我翻译一下，这段代码实际做了什么：
result = [] for i in l: result += i result
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]
将不规则多维数组拉平到1维
例如，对于下面这个复杂的列表：
l = [[1, 2], [3, 4], [5, [6, 7, [8, 9]]], 10, [11, [12, 13, [14, 15, [16]]]]] l
结果：
[[1, 2], [3, 4], [5, [6, 7, [8, 9]]], 10, [11, [12, 13, [14, 15, [16]]]]]
这样的列表，对于上面的方法来说已经都不好使了，这个时候怎么办呢？
当然对于这种长度不长的列表，我们可以玩点小技巧：
list_str = str(l).replace("[", "").replace("]", "")
eval(f"[{list_str}]")
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]
当然，使用正则替换更佳：
import re
eval(re.sub("(?!^)\[|\](?!$)", "", str(l)))
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]
原理就是先将这个列表转成普通的字符串，再将所有的[]字符都去掉，再转成单维列表的字符串形式之后，用eval函数进行解析。但这种方式在列表足够长的时候显然是不合适的，会出现效率低下的问题。
深度优先遍历策略拉平多维数组
下面我介绍一个正常的解决这个问题的办法，那就是使用深度优先遍历策略来解决这个问题，当然如果你对拉平的结果没有顺序的要求还可以使用广度优先遍历的策略。
深度优先遍历策略，最简单直接的思路是使用递归来实现：
def flatten(items, result=[]):
for item in items:
if isinstance(item, list):
flatten(item, result)
else:
result.append(item)
result = []
flatten(l, result)
result
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]
虽然递归可能出现调用栈过多导致性能下降或程序挂掉，但Python可以借助生成器让递归调用变成普通调用：
def flatten(items):
for item in items:
if isinstance(item, list):
yield from flatten(item)
else:
yield item
result = [e for e in flatten(l)]
result
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]
而如果我们想不使用递归或生成器类递归，可以直接借助一个栈来实现。
为了保证结果是原有的顺序，我们把左端作为栈顶，而数组不适合删除左端的数据，所以可以使用deque来作为栈。
首先，我们需要将原列表转换为deque，下面是处理代码：
from collections import deque
stack = deque(l)
result = []
while len(stack) != 0:
item = stack.popleft()
if isinstance(item, list):
for e in reversed(item):
stack.appendleft(e)
else:
result.append(item)
result
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]
如果我们将原列表作为一个右端为栈顶的栈，可以通过向结果左端插入数据来保持原有的顺序：
from collections import deque
stack = l.copy()
result = deque()
while len(stack) != 0:
item = stack.pop()
if isinstance(item, list):
for e in item:
stack.append(e)
else:
result.appendleft(item)
result = list(result)
result
结果：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]
小结
想不到小小的列表拉平还有这么多学问，希望今天的分享能够对让你学有所获。
到此这篇关于将不规则的Python多维数组拉平到一维的方法实现的文章就介绍到这了,更多相关Python多维数组拉平到一维内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！
相关推荐
-
在python中创建指定大小的多维数组方式
python中创建指定大小的二维数组,有点像C++中进行动态申请内存创建数组,不过相比较而言,python中更为简单一些. 创建n行m列的二维数组: n = 2 m = 3 matrix = [None]*2 for i in range(len(matrix)): matrix[i] = [0]*3 print(matrix) 当然也可以使用list comprehension的方式创建: n = 2 m = 3 matrix = [[0]*m for i in range(n)] print
-
python多维数组分位数的求取方式
在python中计算一个多维数组的任意百分比分位数,只需用np.percentile即可,十分方便 import numpy as np a = [154, 400, 1124, 82, 94, 108] print np.percentile(a,95) # gives the 95th percentile 补充拓展:如何解决hive同时计算多个分位数的问题 众所周知,原生hive没有计算中位数的函数(有的平台会有),只有计算分位数的函数percentile 在数据量不大的时候,速度尚可.但
-
Python 初始化多维数组代码
Python中初始化一个5 x 3每项为0的数组,最好方法是: Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware) http://www.CodeHighlighter.com/ -->multilist = [[0 for col in range(5)] for row in range(3)]我们知道,为了初始化一个一维数组,我们可以这样做: Code highlighting produced by Actip
-
python 实现多维数组转向量
我就废话不多说了,如下所示: >>>from compiler.ast import flatten >>>X matrix([[ 1, 17, 13, 221, 289, 169], [ 1, 17, 14, 238, 289, 196], [ 1, 17, 15, 255, 289, 225], [ 1, 18, 13, 234, 324, 169], [ 1, 18, 14, 252, 324, 196], [ 1, 18, 1
-
python统计多维数组的行数和列数实例
python菜鸟,每天都要进步一点点. 二维元组的例子: A = ((1, 1, 1), (1, 1, 1),(1, 1, 1),(0, 0, 0)) print len(A) # 4, print len(A[0]) # 3 同样的如果是多维,每一维长度应该是 len(A[i]) 以上这篇python统计多维数组的行数和列数实例就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持我们.
-
Python操作多维数组输出和矩阵运算示例
本文实例讲述了Python操作多维数组输出和矩阵运算.分享给大家供大家参考,具体如下: 在许多编程语言中(Java,COBOL,BASIC),多维数组或者矩阵是(限定各维度的大小)预先定义好的.而在Python中,其实现更简单一些. 如果需要处理更加复杂的情形,可能需要使用Python的数学模块包NumPy,链接地址:http://numpy.sourceforge.net/ 首先来看一个简单的二维表格.投掷两枚骰子时,有36种可能的结果.我们可以将其制成一个二维表格,行和列分别代表一枚骰子的得
-
Python动态生成多维数组的方法示例
本文实例讲述了Python动态生成多维数组的方法.分享给大家供大家参考,具体如下: 多维数组其实就是多个一维数组的嵌套,Python中有原生的list,类似一个动态数组. 所以动态生成多维数组的思想就是在list中动态嵌套添加list. 下面代码生成一个一个3×3×2的三维数组: # coding:utf-8 # 使用Python3中的print函数 from __future__ import print_function arr = [] # 基本思想是在list中动态添加list,每个li
-
python多维数组切片方法
1.数组a第0个元素(二维数组)下的所有子元素(一维数组)的第一列 import numpy as np b=np.arange(24) a=b.reshape(2,3,4) print a print a[0,:,0] 2.取所有二维数组下的每个二维数组的第0个元素(一维数组) b=np.arange(24) a=b.reshape(2,3,4) print a print '--------------------' print a[:,0] 结果: [[ 0 1 2 3] [12 13 1
-
Python实现把多维数组展开成DataFrame
如下所示: import numpy as np import pandas as pd ################# 准备数据 ################# a1 = np.arange(1,101) a3 = a1.reshape((2,5,10)) a3 ''' array([[[ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10], [ 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20], [ 21, 22, 23, 24, 25, 26
-
将不规则的Python多维数组拉平到一维的方法实现
原始需求: 例如有一个列表: l = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]] 希望把它转换成下面这种形式: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 其实这个非常简单,我将分享三个一行式代码来解决这个问题. 但如果是下面这种不规则的多维列表: l = [[1, 2], [3, 4], [5, [6, 7, [8, 9]]], 10, [11, [12, 13, [14, 15, [16]]]]] 我们想将它拉平到一维列表: [1, 2, 3, 4, 5,
-
python 二维数组90度旋转的方法
如下所示: #!/usr/bin/env python #-*- coding: utf-8 -*- """ [0, 1, 2, 3] [0, 1, 2, 3] [0, 1, 2, 3] [0, 1, 2, 3] 2维数组顺时针90度旋转后结果如下 [0, 0, 0, 0] [1, 1, 1, 1] [2, 2, 2, 2] [3, 3, 3, 3] [0][1] <==> [1][0] [0][2] <==> [2][0] [0][3] <==
-
python将二维数组升为一维数组或二维降为一维方法实例
目录 1. 二维(多维)数组降为一维数组 方法1: reshape()+concatenate 函数, 方法2: flatten() 函数, 方法3: itertools.chain 方法4: sum() 方法5:operator.add + reduce 方法6:列表推导式 2. 一维数组升为 2 维数组 方法1:numpy 方法 总结 1. 二维(多维)数组降为一维数组 方法1: reshape()+concatenate 函数, 这个方法是间接法,利用 reshape() 函数的属性,间接
-
基于python 二维数组及画图的实例详解
1.二维数组取值 注:不管是二维数组,还是一维数组,数组里的数据类型要一模一样,即若是数值型,全为数值型 #二维数组 import numpy as np list1=[[1.73,1.68,1.71,1.89,1.78], [54.4,59.2,63.6,88.4,68.7]] list3=[1.73,1.68,1.71,1.89,1.78] list4=[54.4,59.2,63.6,88.4,68.7] list5=np.array([1.73,1.68,1.71,1.89,1.78])
-
解决Python二维数组赋值问题
当我们采用s=[[0]*3]*2初始化一个数组,然后对s[0][0]进行赋值,改变的是第一列所有的值.因为用s = [[0]*3]*2 初始化数组,他表示的是指向这个列表的引用,所以当你修改一个值的时候,整个列表都会修改. 换一种初始化方式,就可以解决这个问题: 写这个主要是因为今天在写[机器人的运动范围问题]: 地上有一个m行和n列的方格.一个机器人从坐标0,0的格子开始移动,每一次只能向左,右,上,下四个方向移动一格,但是不能进入行坐标和列坐标的数位之和大于k的格子. 例如,当k为18时,机
-
Python二维数组实现求出3*3矩阵对角线元素的和示例
题目:求一个3*3矩阵对角线元素之和. 程序分析:利用双重for循环控制输入二维数组,再将a[i][i]累加后输出. def two_dimensionalArray(self): '二维数组实现求三阶矩阵的对角线元素之和' sum = 0 matrix = [[0, 1, 0], [0, 21, 0], [0, 12, 0]] matrix2 = [[0 for i in range(3)] for i in range(3)] matrix2[0][0] = 123 matrix2[1][1
-
Python中低维数组填充高维数组的实现
今天遇到这样一种业务情况: 我的图片的画布是(4,4,3)的三维数组,而得到的图片是(2,2,3)的三维数组,我要把图片放到画布的中间某个位置应该怎么做呢? 大家首先想到是遍历循环,但是Python语言的列表有分片功能. 所以,我们要利用Python的分片原理: 结果: 以上这篇Python中低维数组填充高维数组的实现就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持我们.
-
Java二维数组简单定义与使用方法示例
本文实例讲述了Java二维数组简单定义与使用方法.分享给大家供大家参考,具体如下: Java的二维数组是先创建一个一维数组,然后该数组的元素再引用另外一个一维数组.在使用二维数组的时候,通过两个中括号[]来访问每一层维度的引用,直到访问到最终的数据. public class MultiDimArray{ /** * @param args */ public static void main(String[] args) { int[][] arr = new int[3][]; arr[0]