如何在 Python 中有效地查找区间索引

Question

我有一个网格，网格中有一个值列表。我如何有效地计算与包含它们的网格间隔对应的值的索引列表。这是一个示例代码：

xgrid = [304.0, 317.3, 330.7, 344.1, 357.4, 370.8]
xlist = [310, 320, 360]

output = []
for x in xlist:
    for xi in xgrid:
        if (xi < x):
            xindex = xi
    output.append(xindex)

print(output)

此示例的预期输出是 [304.0, 317.3, 357.4]。

xgrid 的大小为 50 左右，但 xlist 可能更大并包含 100-200 个值。

Answer 1

Python 标准库提供 bisect，可用于搜索给你：

import bisect

xgrid = [304.0, 317.3, 330.7, 344.1, 357.4, 370.8]
xlist = [310, 320, 335]

def find_lt(a, x):
    'Find rightmost value less than x'
    i = bisect.bisect_left(a, x)
    if i:
        return a[i-1]
    raise ValueError

print([find_lt(xgrid, x) for x in xlist])
# Output: [304.0, 317.3, 330.7]

关于速度，我尝试了以下方法（附加到上面的代码）：

import timeit

s = '''\
output = []
for x in xlist:
    for xi in xgrid:
        if (xi < x):
            xindex = xi
    output.append(xindex)
'''
s2 = '''\
output = [find_lt(xgrid, x) for x in xlist]
'''
print(timeit.timeit(s, number=100_000, globals=globals()))
print(timeit.timeit(s2, number=100_000, globals=globals()))

xgrid = [203.1, 207.2, 304.0, 317.3, 330.7,
         344.1, 357.4, 370.8, 400.1, 401.0]
xlist = [310, 320, 335, 399, 402]
print(timeit.timeit(s, number=100_000, globals=globals()))
print(timeit.timeit(s2, number=100_000, globals=globals()))

输出

0.11740579998877365
0.1047545000037644
0.28514970000833273
0.18074260000139475

这表明二分算法对于较小的列表，并且可能随着较大的列表逐渐变得更好。

Answer 2

你可以试试这个，这样会省时。

xgrid = [304.0, 317.3, 330.7, 344.1, 357.4, 370.8]
xlist = [310, 320, 335]

print([xgrid[i] for i in range(len(xlist)) if xgrid[i] < xlist[i]])

取list中较小的长度，根据自己的问题构造if条件

如何在 Python 中有效地查找区间索引

How to efficiently find indexes of intervals in Python

list-comprehension

python-3.x