拼合不规则的列表


440

是的,我知道以前已经讨论过这个主题(这里这里这里这里),但是据我所知,除一个解决方案外,所有解决方案在这样的列表上都失败了:

L = [[[1, 2, 3], [4, 5]], 6]

所需的输出是

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

甚至更好的迭代器。这个问题是我看到的唯一适用于任意嵌套的解决方案:

def flatten(x):
    result = []
    for el in x:
        if hasattr(el, "__iter__") and not isinstance(el, basestring):
            result.extend(flatten(el))
        else:
            result.append(el)
    return result

flatten(L)

这是最好的模型吗?我有事吗 任何问题?


16
关于这个问题有这么多答案和太多动作的事实确实表明这应该是某个地方的内置功能,对吗?编译器特别糟糕
。ast

3
我要说的是,Python真正需要的是不间断的递归,而不是另一个内置函数。
粘土

2
@Mittenchops:完全不同意,人们使用明显不良的API /过于复杂的数据结构(仅注意:lists意图是同质的)这一事实并不意味着这是Python的错误,我们需要内置
函数

1
如果您负担得起向您的项目中添加一个程序包-我想 more_itertools.collapse解决方案将是最好的选择。从这个答案:stackoverflow.com/a/40938883/3844376
viddik13

Answers:


382

使用生成器函数可以使您的示例更易于阅读,并可能提高性能。

Python 2

def flatten(l):
    for el in l:
        if isinstance(el, collections.Iterable) and not isinstance(el, basestring):
            for sub in flatten(el):
                yield sub
        else:
            yield el

我使用了2.6中添加的Iterable ABC

Python 3

在Python 3中,basestring是没有更多的,但你可以使用一个元组str,并bytes得到同样的效果存在。

yield from运营商从一时间产生一个返回的项目。这句法委派到子发生器在3.3加入

def flatten(l):
    for el in l:
        if isinstance(el, collections.Iterable) and not isinstance(el, (str, bytes)):
            yield from flatten(el)
        else:
            yield el

6
在此页面上的所有建议中,这是l = ([[chr(i),chr(i-32)] for i in xrange(ord('a'), ord('z')+1)] + range(0,9))我进行此操作时 唯一使该列表迅速变平的建议list(flatten(l))。所有其他人将开始工作并永远受益!
nemesisfixx 2012年

7
这也使字典扁平化。也许您想使用collections.Sequence代替collections.Iteratable
josch 2015年

1
这不适用于最初未列出的内容,例如for i in flatten(42): print (i)。可以通过将isinstance-test和else-clause 移出for el-loop来解决此问题。(然后,您可以向其中扔出任何东西,这样会使列表变得平整)
RolKau 2015年

6
对于Python 3.7,collections.Iterable不建议使用。使用collections.abc.Iterable代替。
dawg '18

5
确实,永远不需要递归。在这种特定情况下,使用递归不是最佳解决方案,因为它会在深度嵌套的列表(深度> 1000)上崩溃。但是,如果您不打算拥有一些安全的东西,那么可以,递归函数会更好,因为它们更易于读写。
cglacet

50

我的解决方案:

import collections


def flatten(x):
    if isinstance(x, collections.Iterable):
        return [a for i in x for a in flatten(i)]
    else:
        return [x]

更加简洁,但几乎相同。


5
如果只是try: iter(x)为了测试它是否可迭代,就可以不导入任何内容而执行此操作。但是我不认为必须导入stdlib模块是一个值得避免的弊端。
abarnert

8
值得一提的是,仅当所有商品均为类型时,此解决方案才有效int
alfasin 2014年

1
可以使其更加简洁,def flatten(x): return [a for i in x for a in flatten(i)] if isinstance(x, collections.Iterable) else [x]但是可读性在这里可能是主观的。
零时

4
这在字符串上不起作用,因为字符串也是可迭代的。将条件替换为if isinstance(x, collections.Iterable) and not isinstance(x, basestring)
aandis

36

使用递归和鸭子类型生成器(针对Python 3更新):

def flatten(L):
    for item in L:
        try:
            yield from flatten(item)
        except TypeError:
            yield item

list(flatten([[[1, 2, 3], [4, 5]], 6]))
>>>[1, 2, 3, 4, 5, 6]

1
谢谢,这对于Python 3来说很好用。对于2.x,需要以前的版本: for i in flatten(item): yield i
dansalmo 2015年

list(flatten([[['X'],'Y']))在2.X变体上失败
sten

@ user1019129看到我在您的意见之上
dansalmo

是的,它会随着周期而失败。.我认为因为字符串也是字符的“数组”
sten 18'Mar

35

@unutbu的非递归解决方案的生成器版本,由@Andrew在注释中要求:

def genflat(l, ltypes=collections.Sequence):
    l = list(l)
    i = 0
    while i < len(l):
        while isinstance(l[i], ltypes):
            if not l[i]:
                l.pop(i)
                i -= 1
                break
            else:
                l[i:i + 1] = l[i]
        yield l[i]
        i += 1

此生成器的简化版本:

def genflat(l, ltypes=collections.Sequence):
    l = list(l)
    while l:
        while l and isinstance(l[0], ltypes):
            l[0:1] = l[0]
        if l: yield l.pop(0)

这是对嵌套列表形成的树的遍历。只退还叶子。请注意,无论情况好坏,此实现都会消耗原始数据结构。写一个既保留原始树又不必复制列表条目的方法可能会很有趣。
安德鲁·瓦格纳 Andrew Wagner)2010年

6
我认为您需要测试字符串-例如像在Cristian的解决方案中那样添加“而不是isinstance(l [0],basestring)”。否则,您会在l [0:1] = l [0]周围遇到无限循环
c-urchin 2010年

这是制作生成器的一个很好的例子,但是正如c-urchin所提到的,当序列包含字符串时,算法本身将失败。
丹尼尔·当当·格里菲斯(Daniel'Dang)Griffith 2012年

28

这是我的功能性版本的递归展平,它既处理元组又处理列表,并允许您引入位置参数的任何组合。返回一个生成器,该生成器按arg由arg的顺序生成整个序列:

flatten = lambda *n: (e for a in n
    for e in (flatten(*a) if isinstance(a, (tuple, list)) else (a,)))

用法:

l1 = ['a', ['b', ('c', 'd')]]
l2 = [0, 1, (2, 3), [[4, 5, (6, 7, (8,), [9]), 10]], (11,)]
print list(flatten(l1, -2, -1, l2))
['a', 'b', 'c', 'd', -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]

1
伟大的解决方案,如果你添加了一些评论来形容但会更有益ean
克里斯托弗·帕尔

2
@WolfgangKuehne:尝试argsnintermediate(或者更短mid或者你可能更喜欢element),用于aresulte,所以:flatten = lambda *args: (result for mid in args for result in (flatten(*mid) if isinstance(mid, (tuple, list)) else (mid,)))
暂停,直至另行通知。

这明显快于compiler.ast.flatten。出色,紧凑的代码适用于任何(我认为)对象类型。
bcdan

哇,这应该是最受好评和接受的答案。
U10转发

27

此版本的版本flatten避免了python的递归限制(因此可用于任意深度的嵌套可迭代对象)。它是一个生成器,可以处理字符串和任意可迭代(甚至是无限的)。

import itertools as IT
import collections

def flatten(iterable, ltypes=collections.Iterable):
    remainder = iter(iterable)
    while True:
        first = next(remainder)
        if isinstance(first, ltypes) and not isinstance(first, (str, bytes)):
            remainder = IT.chain(first, remainder)
        else:
            yield first

以下是一些示例说明其用法:

print(list(IT.islice(flatten(IT.repeat(1)),10)))
# [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]

print(list(IT.islice(flatten(IT.chain(IT.repeat(2,3),
                                       {10,20,30},
                                       'foo bar'.split(),
                                       IT.repeat(1),)),10)))
# [2, 2, 2, 10, 20, 30, 'foo', 'bar', 1, 1]

print(list(flatten([[1,2,[3,4]]])))
# [1, 2, 3, 4]

seq = ([[chr(i),chr(i-32)] for i in range(ord('a'), ord('z')+1)] + list(range(0,9)))
print(list(flatten(seq)))
# ['a', 'A', 'b', 'B', 'c', 'C', 'd', 'D', 'e', 'E', 'f', 'F', 'g', 'G', 'h', 'H',
# 'i', 'I', 'j', 'J', 'k', 'K', 'l', 'L', 'm', 'M', 'n', 'N', 'o', 'O', 'p', 'P',
# 'q', 'Q', 'r', 'R', 's', 'S', 't', 'T', 'u', 'U', 'v', 'V', 'w', 'W', 'x', 'X',
# 'y', 'Y', 'z', 'Z', 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

尽管flatten可以处理无限生成器,但不能处理无限嵌套:

def infinitely_nested():
    while True:
        yield IT.chain(infinitely_nested(), IT.repeat(1))

print(list(IT.islice(flatten(infinitely_nested()), 10)))
# hangs

1
是否使用ABC迭代或ABC序列有任何共识?
2013年

setsdictsdequeslistiteratorsgenerators,用文件句柄,和自定义类__iter__中定义的所有实例collections.Iterable,但不是collections.Sequence。展平a的结果dict有点不确定,但否则,我认为collections.Iterable是比更好的默认设置collections.Sequence。绝对是更自由的。
unutbu

@wim:使用的一个问题collections.Iterable是它包括无限生成器。在这种情况下,我已经更改了答案。
unutbu

1
这似乎不适用于第3个和第4个示例。它抛出StopIteration。另外,看起来while True: first = next(remainder) 可以替换为for first in remainder:
乔治,

@Georgy可以通过将flatten主体封装在中来解决try-except StopIteration block
baduker

12

这是另一个更有趣的答案...

import re

def Flatten(TheList):
    a = str(TheList)
    b,crap = re.subn(r'[\[,\]]', ' ', a)
    c = b.split()
    d = [int(x) for x in c]

    return(d)

基本上,它将嵌套列表转换为字符串,使用正则表达式去除嵌套语法,然后将结果转换回(扁平化的)列表。


如果您尝试将其推广为除int值以外的其他值,则可能会很有趣,例如[['C=64', 'APPLE ]['], ['Amiga', 'Mac', 'ST']]:)另一方面,给定一个包含自身的列表,它会比其他答案做得更好,从而产生一个例外,而不仅仅是循环直到内存用完/递归直到耗尽堆栈…
abarnert 2014年

最初的提示是关于展平整数列表。如果仅将列表理解更改为d = [x对于c中的x],则对您的样本应该可以正常工作。
粘土

首先,这[x for x in c]是复制的缓慢而冗长的方法c,那么为什么要这么做呢?其次,您的代码显然将转换'APPLE ][''APPLE ',因为它不处理引号,只是假设任何括号都是列表括号。
abarnert 2014年

哈!您的评论在我的计算机上格式化的方式,我什至没有意识到那应该是在旧计算机上出现的Apple II。无论如何,我对这两个问题的回答都是:对我而言,此练习仅是寻找一种创新的解决方案以平整列表的实验。我不确定是否可以将其概括化为平坦的每个列表。
粘土

您只需要arr_str = str(arr)然后[int(s) for s in re.findall(r'\d+', arr_str)]真正。见github.com/jorgeorpinel/flatten_nested_lists/blob/master/...
豪尔赫Orpinel

10
def flatten(xs):
    res = []
    def loop(ys):
        for i in ys:
            if isinstance(i, list):
                loop(i)
            else:
                res.append(i)
    loop(xs)
    return res

8

您可以deepflatten在第三方套餐中使用iteration_utilities

>>> from iteration_utilities import deepflatten
>>> L = [[[1, 2, 3], [4, 5]], 6]
>>> list(deepflatten(L))
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

>>> list(deepflatten(L, types=list))  # only flatten "inner" lists
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

这是一个迭代器,因此您需要对其进行迭代(例如,通过将其包装list或在循环中使用)。在内部,它使用迭代方法而不是递归方法,并且将其编写为C扩展,因此它可以比纯python方法更快:

>>> %timeit list(deepflatten(L))
12.6 µs ± 298 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100000 loops each)
>>> %timeit list(deepflatten(L, types=list))
8.7 µs ± 139 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100000 loops each)

>>> %timeit list(flatten(L))   # Cristian - Python 3.x approach from https://stackoverflow.com/a/2158532/5393381
86.4 µs ± 4.42 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)

>>> %timeit list(flatten(L))   # Josh Lee - https://stackoverflow.com/a/2158522/5393381
107 µs ± 2.99 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)

>>> %timeit list(genflat(L, list))  # Alex Martelli - https://stackoverflow.com/a/2159079/5393381
23.1 µs ± 710 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)

我是iteration_utilities图书馆的作者。


7

尝试创建一个可以平化Python中不规则列表的函数很有趣,但是当然这就是Python的目的(使编程变得有趣)。以下生成器在某些警告方面工作得很好:

def flatten(iterable):
    try:
        for item in iterable:
            yield from flatten(item)
    except TypeError:
        yield iterable

这将压扁的数据类型,你可能想独自离开(比如bytearraybytesstr对象)。此外,代码还依赖于以下事实:从不可迭代的对象请求迭代器会引发TypeError

>>> L = [[[1, 2, 3], [4, 5]], 6]
>>> def flatten(iterable):
    try:
        for item in iterable:
            yield from flatten(item)
    except TypeError:
        yield iterable


>>> list(flatten(L))
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>>

编辑:

我不同意以前的实现。问题在于您不应该将无法迭代的东西弄平。这令人困惑,并给人以错误的印象。

>>> list(flatten(123))
[123]
>>>

下面的生成器与第一个生成器几乎相同,但是不存在试图展平不可迭代对象的问题。当给它一个不适当的参数时,它会像人们期望的那样失败。

def flatten(iterable):
    for item in iterable:
        try:
            yield from flatten(item)
        except TypeError:
            yield item

使用提供的列表对生成器进行测试可以正常工作。但是,TypeError当给它一个不可迭代的对象时,新代码将引发一个。下面显示了新行为的示例。

>>> L = [[[1, 2, 3], [4, 5]], 6]
>>> list(flatten(L))
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> list(flatten(123))
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#32>", line 1, in <module>
    list(flatten(123))
  File "<pyshell#27>", line 2, in flatten
    for item in iterable:
TypeError: 'int' object is not iterable
>>>

5

尽管选择了一个优雅且非常Python化的答案,但我仅出于审查目的而提出我的解决方案:

def flat(l):
    ret = []
    for i in l:
        if isinstance(i, list) or isinstance(i, tuple):
            ret.extend(flat(i))
        else:
            ret.append(i)
    return ret

请告诉我们这段代码的好坏?


1
使用isinstance(i, (tuple, list))。初始化空变量是一个标志给我看到替代代码的结构,典型地解析,发电机,递归,等等
dansalmo

3
return type(l)(ret)也将获得与传入的容器相同的容器类型。:)
dash-tom-bang 2014年

@ dash-tom-bang您能否详细解释一下它的含义。
Xolve

1
如果您传递列表,则可能需要返回列表。如果传入一个元组,则可能要返回一个元组。如果您将两者进行混搭,那么您将获得任何外部封闭的东西。
dash-tom-bang 2014年

4

我喜欢简单的答案。没有发电机。没有递归或递归限制。只是迭代:

def flatten(TheList):
    listIsNested = True

    while listIsNested:                 #outer loop
        keepChecking = False
        Temp = []

        for element in TheList:         #inner loop
            if isinstance(element,list):
                Temp.extend(element)
                keepChecking = True
            else:
                Temp.append(element)

        listIsNested = keepChecking     #determine if outer loop exits
        TheList = Temp[:]

    return TheList

这适用于两个列表:内部for循环和外部while循环。

内部的for循环遍历列表。如果找到列表元素,则(1)使用list.extend()展平该部分嵌套的层次,并且(2)将keepChecking切换为True。keepchecking用于控制外部while循环。如果将外部循环设置为true,则会触发内部循环进行另一遍处理。

这些通行证一直发生,直到找不到更多的嵌套列表。当最后一次通过但找不到任何地方的传递时,keepChecking永远不会变为true,这意味着listIsNested保持为false,而外部while循环退出。

然后返回扁平化列表。

测试运行

flatten([1,2,3,4,[100,200,300,[1000,2000,3000]]])

[1, 2, 3, 4, 100, 200, 300, 1000, 2000, 3000]


我也喜欢简单。但是,在这种情况下,您遍历列表的次数与嵌套或级别的次数相同。可能会变得昂贵。
telliott99

@ telliott99:如果您的列表确实很大和/或嵌套得很深,那您是对的。但是,如果不是这种情况,那么较简单的解决方案也可以正常工作,并且没有其他一些答案的深刻魔力。有一个用于多阶段递归生成器理解的地方,但我不认为那应该是您首先考虑的地方。(我想你知道我在“更糟的更好”辩论中会跌倒。)
粘土

@ telliott99:或者换句话说,您不必“尝试Grok”我的解决方案。如果性能不是瓶颈,那么对于程序员而言,最重要的是什么?
粘土

更简单的解决方案逻辑更少。递归是一个非常基本的编程结构,任何自认为是程序员的人都应该完全满意。生成器非常像Python方式,并且(以及理解力)是任何专业Python程序员都应该立即使用的东西。
dash-tom-bang 2014年

1
我同意递归。当我写下答案时,python仍然在1000个周期后中断了递归。他们改变了吗?至于成为专业的python程序员,我不是。而且,我想很多人都不会用python编程。
粘土

4

这是一个简单的函数,可以平铺任意深度的列表。没有递归,以避免堆栈溢出。

from copy import deepcopy

def flatten_list(nested_list):
    """Flatten an arbitrarily nested list, without recursion (to avoid
    stack overflows). Returns a new list, the original list is unchanged.

    >> list(flatten_list([1, 2, 3, [4], [], [[[[[[[[[5]]]]]]]]]]))
    [1, 2, 3, 4, 5]
    >> list(flatten_list([[1, 2], 3]))
    [1, 2, 3]

    """
    nested_list = deepcopy(nested_list)

    while nested_list:
        sublist = nested_list.pop(0)

        if isinstance(sublist, list):
            nested_list = sublist + nested_list
        else:
            yield sublist


3

我很惊讶没有人想到这一点。该死的递归我没有这里的高级人员做出的递归答案。无论如何,这是我的尝试。请注意,这是非常特定于OP的用例的

import re

L = [[[1, 2, 3], [4, 5]], 6]
flattened_list = re.sub("[\[\]]", "", str(L)).replace(" ", "").split(",")
new_list = list(map(int, flattened_list))
print(new_list)

输出:

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

3

我没有在这里浏览所有已经可用的答案,但这是我想到的一个衬里,它借鉴了Lisp的第一张清单和其余清单的处理方式

def flatten(l): return flatten(l[0]) + (flatten(l[1:]) if len(l) > 1 else []) if type(l) is list else [l]

这是一种简单而又不太简单的情况-

>>> flatten([1,[2,3],4])
[1, 2, 3, 4]

>>> flatten([1, [2, 3], 4, [5, [6, {'name': 'some_name', 'age':30}, 7]], [8, 9, [10, [11, [12, [13, {'some', 'set'}, 14, [15, 'some_string'], 16], 17, 18], 19], 20], 21, 22, [23, 24], 25], 26, 27, 28, 29, 30])
[1, 2, 3, 4, 5, 6, {'age': 30, 'name': 'some_name'}, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, set(['set', 'some']), 14, 15, 'some_string', 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30]
>>> 

这不是一个班轮。不管您尝试将其适合多少,它def foo():都是单独的一行。另外,这是非常不可读的。
cs95

我对代码进行了一行删除,并做了一些进一步的重构。(在撰写本文时,编辑正在等待同行评审)尽管我的原始代码确实需要进行一些重构,但这种特殊方法对我来说似乎非常易读。
Emilio M Bumachar

3

当试图回答这样的问题时,您确实需要给出您提议作为解决方案的代码的限制。如果只考虑性能,我不会太在意,但是提议作为解决方案的大多数代码(包括可接受的答案)都无法使深度大于1000的列表变平。

当我说大多数代码我指的是所有使用任何形式的递归的代码(或调用递归的标准库函数)。所有这些代码都会失败,因为对于每个递归调用,(调用)堆栈都增加一个单位,而(默认)python调用堆栈的大小为1000。

如果您不太熟悉调用堆栈,那么以下内容可能会有所帮助(否则,您可以滚动到Implementation)。

调用堆栈大小和递归编程(类似于地下城)

寻找宝藏并退出

想象一下,您进入一个带编号房间的巨大地牢,寻找宝藏。您不知道这个地方,但是对于如何找到宝藏有一些指示。每个指示都是一个谜(难度各不相同,但是您无法预测它们的难易程度)。您决定对节省时间的策略进行一点思考,然后进行两个观察:

  1. 很难(很长)找到宝藏,因为您必须解决(可能很难)谜团才能到达那里。
  2. 找到宝藏后,返回入口可能很容易,您只需要在另一个方向上使用相同的路径即可(尽管这需要一点记忆才能调用您的路径)。

进入地牢时,您会在这里注意到一个小笔记本。您决定使用它来写下谜题(当进入新房间时)之后退出的每个房间,这样您就可以返回到入口。那是个天才的主意,您甚至都不会花一分钱实施自己的策略。

您进入了地牢,成功地解决了前1001个难题,但是这是您未曾计划的事情,您借用的笔记本中没有剩余空间。您决定放弃自己的任务,因为您更喜欢没有宝物,而不是永远迷失在地牢中(确实看起来很聪明)。

执行递归程序

基本上,这与寻找宝藏完全相同。地牢是计算机的内存,您现在的目标不是找到宝藏,而是要计算某些函数(对于给定x找到f(x))。这些指示只是子例程,可以帮助您解决f(x)。您的策略与调用堆栈策略相同,笔记本是堆栈,房间是函数的返回地址:

x = ["over here", "am", "I"]
y = sorted(x) # You're about to enter a room named `sorted`, note down the current room address here so you can return back: 0x4004f4 (that room address looks weird)
# Seems like you went back from your quest using the return address 0x4004f4
# Let's see what you've collected 
print(' '.join(y))

您在地牢中遇到的问题在这里将是相同的,调用堆栈的大小是有限的(此处为1000),因此,如果您输入了太多函数而没有返回,则您将填充调用堆栈并出现错误就像一次调用自己-一遍又一遍-),您将一遍又一遍地输入,直到计算完成(直到找到宝藏为止),然后返回,直到返回到调用的位置为止 “亲爱的冒险家,很抱歉,您的笔记本已经满了”:最初的地方。直到最后一次将调用栈从所有返回地址中释放出来之前,调用栈将永远不会被释放。RecursionError: maximum recursion depth exceeded。请注意,您不需要递归即可填充调用堆栈,但是非递归程序调用1000函数而永远不会返回的可能性很小。同样重要的是要了解,从函数返回后,调用栈将从使用的地址中释放出来(因此,名称“栈”,返回地址在进入函数之前就被压入,并在返回时被拉出)。在简单递归的特殊情况下(一个函数ffff

如何避免这个问题?

这实际上很简单:“如果您不知道递归的深度,请不要使用递归”。并非总是如此,因为在某些情况下,可以优化尾调用递归(TCO)。但是在python中,情况并非如此,即使“写得很好”的递归函数也无法优化堆栈的使用。Guido有一个有趣的帖子,关于这个问题:尾递归消除

您可以使用一种技术来迭代任何递归函数,我们可以称之为自带笔记本。例如,在我们的特定情况下,我们只是在探索一个列表,进入一个房间等同于进入一个子列表,您应该问自己的问题是如何从列表返回其父列表?答案并不那么复杂,请重复以下操作,直到stack为空:

  1. 推送当前列表,addressindexstack进入新的子列表时将其推入(请注意,列表地址+索引也是地址,因此我们只使用调用堆栈使用的完全相同的技术);
  2. 每次找到一个项目yield(或将它们添加到列表中);
  3. 完全浏览列表后,请使用stack return address(和index)返回父列表。

还要注意,这等效于树中的DFS,其中某些节点是子列表,A = [1, 2]而有些则是简单项:(0, 1, 2, 3, 4用于L = [0, [1,2], 3, 4])。树看起来像这样:

                    L
                    |
           -------------------
           |     |     |     |
           0   --A--   3     4
               |   |
               1   2

DFS遍历的顺序为:L,0,A,1、2、3、4。请记住,要实现迭代DFS,您还需要“堆栈”。我之前提出的实现导致具有以下状态(针对stackflat_list):

init.:  stack=[(L, 0)]
**0**:  stack=[(L, 0)],         flat_list=[0]
**A**:  stack=[(L, 1), (A, 0)], flat_list=[0]
**1**:  stack=[(L, 1), (A, 0)], flat_list=[0, 1]
**2**:  stack=[(L, 1), (A, 1)], flat_list=[0, 1, 2]
**3**:  stack=[(L, 2)],         flat_list=[0, 1, 2, 3]
**3**:  stack=[(L, 3)],         flat_list=[0, 1, 2, 3, 4]
return: stack=[],               flat_list=[0, 1, 2, 3, 4]

在此示例中,堆栈最大大小为2,因为输入列表(因此树)的深度为2。

实作

对于实现,在python中,您可以使用迭代器而不是简单的列表来简化一点。对(子)迭代器的引用将用于存储子列表的返回地址(而不是同时具有列表地址和索引)。这不是什么大的区别,但是我觉得这更具可读性(并且速度更快):

def flatten(iterable):
    return list(items_from(iterable))

def items_from(iterable):
    cursor_stack = [iter(iterable)]
    while cursor_stack:
        sub_iterable = cursor_stack[-1]
        try:
            item = next(sub_iterable)
        except StopIteration:   # post-order
            cursor_stack.pop()
            continue
        if is_list_like(item):  # pre-order
            cursor_stack.append(iter(item))
        elif item is not None:
            yield item          # in-order

def is_list_like(item):
    return isinstance(item, list)

另外,请注意,在is_list_likeI have中isinstance(item, list),可以将其更改为处理更多输入类型,在这里,我只想拥有最简单的版本,其中(可迭代)只是一个列表。但是您也可以这样做:

def is_list_like(item):
    try:
        iter(item)
        return not isinstance(item, str)  # strings are not lists (hmm...) 
    except TypeError:
        return False

flatten_iter([["test", "a"], "b])会将字符串视为“简单项目”,因此将返回["test", "a", "b"]而不是["t", "e", "s", "t", "a", "b"]。请注意,在这种情况下,iter(item)每个项目都会被调用两次,让我们假设这是读者练习此清洁器的一种练习。

测试和评论其他实现

最后,请记住,您不能使用来打印无限嵌套的列表Lprint(L)因为它在内部将使用对__repr__RecursionError: maximum recursion depth exceeded while getting the repr of an object)的递归调用。出于相同的原因,flatten涉及解决方案str将失败,并显示相同的错误消息。

如果您需要测试解决方案,则可以使用此函数生成一个简单的嵌套列表:

def build_deep_list(depth):
    """Returns a list of the form $l_{depth} = [depth-1, l_{depth-1}]$
    with $depth > 1$ and $l_0 = [0]$.
    """
    sub_list = [0]
    for d in range(1, depth):
        sub_list = [d, sub_list]
    return sub_list

给出:build_deep_list(5)>>> [4, [3, [2, [1, [0]]]]]


2

这是compiler.ast.flatten2.7.5中的实现:

def flatten(seq):
    l = []
    for elt in seq:
        t = type(elt)
        if t is tuple or t is list:
            for elt2 in flatten(elt):
                l.append(elt2)
        else:
            l.append(elt)
    return l

有更好,更快的方法(如果您已经到达这里,您已经看到了它们)

另请注意:

自2.6版起弃用:编译器软件包已在Python 3中删除。



2

只需使用一个funcy库: pip install funcy

import funcy


funcy.flatten([[[[1, 1], 1], 2], 3]) # returns generator
funcy.lflatten([[[[1, 1], 1], 2], 3]) # returns list

1
仅供参考:它使用递归解决方案:链接到源
Georgy

1

这是另一种py2方法,我不确定它是最快还是最优雅也不最安全...

from collections import Iterable
from itertools import imap, repeat, chain


def flat(seqs, ignore=(int, long, float, basestring)):
    return repeat(seqs, 1) if any(imap(isinstance, repeat(seqs), ignore)) or not isinstance(seqs, Iterable) else chain.from_iterable(imap(flat, seqs))

它可以忽略您想要的任何特定(或派生)类型,它返回一个迭代器,因此您可以将其转换为任何特定的容器(例如list,tuple,dict或仅使用它)以减少内存占用,无论是好是坏它可以处理初始的不可迭代对象,例如int ...

请注意,大多数繁重的工作都是在C中完成的,因为据我所知,这是itertools的实现方式,因此尽管是递归的,但AFAIK并不受python递归深度的限制,因为函数调用发生在C中,尽管这样做并不意味着您会受到内存的限制,特别是在OS X中,从今天开始,它的堆栈大小有了硬限制(OS X Mavericks)...

有一种稍微快一点的方法,但可移植性较低的方法,只有在可以假定可以明确确定输入的基本元素的情况下,才使用它,否则,将获得无限递归,并且具有有限堆栈大小的OS X将很快地引发细分错误...

def flat(seqs, ignore={int, long, float, str, unicode}):
    return repeat(seqs, 1) if type(seqs) in ignore or not isinstance(seqs, Iterable) else chain.from_iterable(imap(flat, seqs))

在这里,我们使用集合来检查类型,因此需要O(1)与O(类型数)来检查是否应忽略某个元素,尽管任何具有声明的被忽略类型的派生类型的值都将失败,这就是为什么要使用它strunicode因此请谨慎使用...

测试:

import random

def test_flat(test_size=2000):
    def increase_depth(value, depth=1):
        for func in xrange(depth):
            value = repeat(value, 1)
        return value

    def random_sub_chaining(nested_values):
        for values in nested_values:
            yield chain((values,), chain.from_iterable(imap(next, repeat(nested_values, random.randint(1, 10)))))

    expected_values = zip(xrange(test_size), imap(str, xrange(test_size)))
    nested_values = random_sub_chaining((increase_depth(value, depth) for depth, value in enumerate(expected_values)))
    assert not any(imap(cmp, chain.from_iterable(expected_values), flat(chain(((),), nested_values, ((),)))))

>>> test_flat()
>>> list(flat([[[1, 2, 3], [4, 5]], 6]))
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>>  

$ uname -a
Darwin Samys-MacBook-Pro.local 13.3.0 Darwin Kernel Version 13.3.0: Tue Jun  3 21:27:35 PDT 2014; root:xnu-2422.110.17~1/RELEASE_X86_64 x86_64
$ python --version
Python 2.7.5

1

不使用任何库:

def flat(l):
    def _flat(l, r):    
        if type(l) is not list:
            r.append(l)
        else:
            for i in l:
                r = r + flat(i)
        return r
    return _flat(l, [])



# example
test = [[1], [[2]], [3], [['a','b','c'] , [['z','x','y']], ['d','f','g']], 4]    
print flat(test) # prints [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c', 'z', 'x', 'y', 'd', 'f', 'g', 4]

1

使用itertools.chain

import itertools
from collections import Iterable

def list_flatten(lst):
    flat_lst = []
    for item in itertools.chain(lst):
        if isinstance(item, Iterable):
            item = list_flatten(item)
            flat_lst.extend(item)
        else:
            flat_lst.append(item)
    return flat_lst

或不链接:

def flatten(q, final):
    if not q:
        return
    if isinstance(q, list):
        if not isinstance(q[0], list):
            final.append(q[0])
        else:
            flatten(q[0], final)
        flatten(q[1:], final)
    else:
        final.append(q)

1

我使用递归来解决任何深度的嵌套列表

def combine_nlist(nlist,init=0,combiner=lambda x,y: x+y):
    '''
    apply function: combiner to a nested list element by element(treated as flatten list)
    '''
    current_value=init
    for each_item in nlist:
        if isinstance(each_item,list):
            current_value =combine_nlist(each_item,current_value,combiner)
        else:
            current_value = combiner(current_value,each_item)
    return current_value

因此,在定义函数combin_nlist之后,就很容易使用此函数进行展平。或者,您可以将其组合为一个功能。我喜欢我的解决方案,因为它可以应用于任何嵌套列表。

def flatten_nlist(nlist):
    return combine_nlist(nlist,[],lambda x,y:x+[y])

结果

In [379]: flatten_nlist([1,2,3,[4,5],[6],[[[7],8],9],10])
Out[379]: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

“任何深度的嵌套列表”都不正确。试试看,您将会看到: current_value = combiner(current_value,each_item) RecursionError: maximum recursion depth exceeded
cglacet

hmmm,您要尝试整理超过1000层的列表吗?
Oldyoung '18年

当然,这就是关于递归与迭代解决方案的讨论的重点。如果您事先知道层数少于1000,那么最简单的解决方案将起作用。当您说“任何深度”时,这包括深度> 1000的列表
。– cglacet

1

最简单的方法是使用变身利用图书馆pip install morph

代码是:

import morph

list = [[[1, 2, 3], [4, 5]], 6]
flattened_list = morph.flatten(list)  # returns [1, 2, 3, 4, 5, 6]

1

我知道已经有很多很棒的答案,但是我想添加一个使用功能性编程方法解决问题的答案。在这个答案中,我使用了双重递归:

def flatten_list(seq):
    if not seq:
        return []
    elif isinstance(seq[0],list):
        return (flatten_list(seq[0])+flatten_list(seq[1:]))
    else:
        return [seq[0]]+flatten_list(seq[1:])

print(flatten_list([1,2,[3,[4],5],[6,7]]))

输出:

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

1

我不确定这是否一定更快或更有效,但这是我要做的:

def flatten(lst):
    return eval('[' + str(lst).replace('[', '').replace(']', '') + ']')

L = [[[1, 2, 3], [4, 5]], 6]
print(flatten(L))

flatten这里的函数将列表转换为字符串,取出所有方括号,将方括号附加到两端,然后将其重新转换为列表。

虽然,如果您知道列表中的方括号中包含字符串,例如[[1, 2], "[3, 4] and [5]"],则您需要做其他事情。


与简单的解决方案相比,这没有优势,因为它无法处理深层列表,即“ RecursionError:获取对象的repr时超出了最大递归深度”。
cglacet

1

这是在python2上进行flatten的简单实现

flatten=lambda l: reduce(lambda x,y:x+y,map(flatten,l),[]) if isinstance(l,list) else [l]

test=[[1,2,3,[3,4,5],[6,7,[8,9,[10,[11,[12,13,14]]]]]],]
print flatten(test)

#output [1, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14]

1

这将使列表或字典(或列表列表或字典的字典等)变平。它假定值是字符串,并创建一个字符串,该字符串将每个项目与分隔符参数连接在一起。如果需要,可以使用分隔符随后将结果拆分为列表对象。如果下一个值是列表或字符串,则使用递归。使用key参数来告诉您要使用字典对象的键还是值(将key设置为false)。

def flatten_obj(n_obj, key=True, my_sep=''):
    my_string = ''
    if type(n_obj) == list:
        for val in n_obj:
            my_sep_setter = my_sep if my_string != '' else ''
            if type(val) == list or type(val) == dict:
                my_string += my_sep_setter + flatten_obj(val, key, my_sep)
            else:
                my_string += my_sep_setter + val
    elif type(n_obj) == dict:
        for k, v in n_obj.items():
            my_sep_setter = my_sep if my_string != '' else ''
            d_val = k if key else v
            if type(v) == list or type(v) == dict:
                my_string += my_sep_setter + flatten_obj(v, key, my_sep)
            else:
                my_string += my_sep_setter + d_val
    elif type(n_obj) == str:
        my_sep_setter = my_sep if my_string != '' else ''
        my_string += my_sep_setter + n_obj
        return my_string
    return my_string

print(flatten_obj(['just', 'a', ['test', 'to', 'try'], 'right', 'now', ['or', 'later', 'today'],
                [{'dictionary_test': 'test'}, {'dictionary_test_two': 'later_today'}, 'my power is 9000']], my_sep=', ')

产量:

just, a, test, to, try, right, now, or, later, today, dictionary_test, dictionary_test_two, my power is 9000

0

如果您喜欢递归,这可能是您感兴趣的解决方案:

def f(E):
    if E==[]: 
        return []
    elif type(E) != list: 
        return [E]
    else:
        a = f(E[0])
        b = f(E[1:])
        a.extend(b)
        return a

我实际上是从前一段时间写的一些练习Scheme代码中改编而成的。

请享用!


0

我是python的新手,来自Lisp背景。这是我想出的(查看lulz的var名称):

def flatten(lst):
    if lst:
        car,*cdr=lst
        if isinstance(car,(list,tuple)):
            if cdr: return flatten(car) + flatten(cdr)
            return flatten(car)
        if cdr: return [car] + flatten(cdr)
        return [car]

似乎可以工作。测试:

flatten((1,2,3,(4,5,6,(7,8,(((1,2)))))))

返回:

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1, 2]
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