在 Python 中生成数字列表及其负数

Question

是否有一个方便的单行程序来生成 Python 中的数字列表及其负对应项？

例如，假设我想生成一个包含数字 6 到 9 和 -6 到 -9 的列表。

我目前的做法是：

l = [x for x in range(6,10)]
l += [-x for x in l]

一个简单的“单行”将是：

l = [x for x in range(6,10)] + [y for y in range(-9, -5)]

但是，生成两个列表然后将它们连接在一起似乎很不方便。

Answer 1

我不确定顺序是否重要，但您可以创建一个元组并将其解压缩到列表理解中。

nums = [y for x in range(6,10) for y in (x,-x)]
print(nums)
[6, -6, 7, -7, 8, -8, 9, -9]

Answer 2

创建一个漂亮且可读的函数：

def range_with_negatives(start, end):
    for x in range(start, end):
        yield x
        yield -x

用法：

list(range_with_negatives(6, 10))

这就是您为任何东西获得方便的单衬纸的方式。避免试图看起来像一个神奇的职业黑客。

Answer 3

我想说最简单的解决方案是使用*解包运算符将两个范围解包到一个列表中：

>>> [*range(6, 10), *range(-9, -5)]
[6, 7, 8, 9, -9, -8, -7, -6]

这不仅是迄今为止提出的最短答案，而且也是性能最高的答案，因为它只构造一个列表，并且不涉及超出两个ranges 的函数调用。

我通过使用timeit模块测试所有这个问题的答案来验证这一点：

答案 ID 方法 timeit 结果
-------------------------------------------------- ------------------------------------------------
（有问题）[x for x in range(6,10)] + [y for y in range(-9, -5)] 每个循环 0.843 usec
(this answer) [*range(6, 10), *range(-9, -5)] 每个循环 0.509 usec
61348876 [y for x in range(6,10) for y in (x,-x)] 每个循环 0.754 微秒
61349149 list(range_with_negatives(6, 10)) 每个循环 0.795 微秒
61348914 list(itertools.chain(range(6, 10), range(-9, -5))) 每个循环 0.709 微秒
61366995 [sign*x 表示符号，x in itertools.product((-1, 1), range(6, 10))] 每个循环 0.899 微秒
61371302 list(range(6, 10)) + list(range(-9, -5)) 每个循环 0.729 微秒
61367180 list(range_with_negs(6, 10)) 每个循环 1.95 微秒

^{（在我自己的计算机上使用 Python 3.6.9 执行的 timeit 测试（平均规格））}

Answer 4

You can use itertools.chain() to concatenate the two ranges.

import itertools
list(itertools.chain(range(6, 10), range(-9, -5)))

Answer 5

您可以使用itertools.product，这是笛卡尔积。

[sign*x for sign, x in product((-1, 1), range(6, 10))]
[-6, -7, -8, -9, 6, 7, 8, 9]

由于您使用乘法，这可能会更慢，但应该易于阅读。

如果您想要一个纯功能的解决方案，您还可以导入itertools.starmap和operator.mul：

from itertools import product, starmap
from operator import mul

list(starmap(mul, product((-1, 1), range(6, 10))))

但是，这不太可读。

Answer 6

你真的很接近，结合了两个range对象。但是有一种更简单的方法来做到这一点：

>>> list(range(6, 10)) + list(range(-9, -5))
[6, 7, 8, 9, -9, -8, -7, -6]

即，将每个range对象转换为一个列表，然后将两个列表连接起来。

另一种方法，使用 itertools：

>>> list(itertools.chain(range(6, 10), range(-9, -5)))
[6, 7, 8, 9, -9, -8, -7, -6]

itertools.chain()就像一个广义的+：它不是添加两个列表，而是一个接一个地链接一个迭代器以创建一个“超级迭代器”。然后将它传递给list()你，你会得到一个具体的列表，内存中包含你想要的所有数字。

Answer 7

IMO 在itertools.chain其他几个答案中使用的方法绝对是迄今为止提供的方法中最干净的。

但是，由于在您的情况下，值的顺序无关紧要，因此您可以避免定义两个显式range对象，从而避免执行负range索引所需的所有逐一数学运算，方法是使用itertools.chain.from_iterable：

>>> import itertools
>>> list(itertools.chain.from_iterable((x, -x) for x in range(6, 10)))
[6, -6, 7, -7, 8, -8, 9, -9]

有点冗长，但足够可读。

另一个类似的选择是使用带有 plain 的元组/参数解包chain：

>>> list(itertools.chain(*((x, -x) for x in range(6, 10))))
[6, -6, 7, -7, 8, -8, 9, -9]

更简洁，但我发现元组在快速扫描中更难理解。

Answer 8

权衡另一种可能性。

如果你想要可读性，你原来的单行代码非常好，但我会改变范围，因为我认为负边界会让事情变得不那么清楚。

[x for x in range(6, 10)] + [-x for x in range(6, 10)]

Answer 9

这是一个主题的变体（参见@Derte Trdelnik的回答），遵循itertoolswhere的哲学

迭代器构建块 [...] 可以单独使用或组合使用。

这个想法是，当我们定义一个新函数时，我们不妨让它通用：

def interleaved_negatives(it):
    for i in it:
        yield i
        yield -i

并将其应用于特定的range迭代器：

list(interleaved_negatives(range(6, 10)))