如何检查列表是否只有一个真值?

问题描述 投票:71回答:17

在python中,我有一个列表应该只有一个truthy值(即bool(value) is True)。有没有一种聪明的方法来检查这个?现在,我只是遍历列表并手动检查:

def only1(l)
    true_found = False
    for v in l:
        if v and not true_found:
            true_found=True
        elif v and true_found:
             return False #"Too Many Trues"
    return true_found

这似乎不优雅,而不是非常pythonic。有更聪明的方法吗?

python
17个回答
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最详细的解决方案并不总是最不优雅的解决方案。因此,我只添加一个小修改(为了保存一些冗余的布尔评估):

def only1(l):
    true_found = False
    for v in l:
        if v:
            # a True was found!
            if true_found:
                # found too many True's
                return False 
            else:
                # found the first True
                true_found = True
    # found zero or one True value
    return true_found

以下是一些比较时间:

# file: test.py
from itertools import ifilter, islice

def OP(l):
    true_found = False
    for v in l:
        if v and not true_found:
            true_found=True
        elif v and true_found:
             return False #"Too Many Trues"
    return true_found

def DavidRobinson(l):
    return l.count(True) == 1

def FJ(l):
    return len(list(islice(ifilter(None, l), 2))) == 1

def JonClements(iterable):
    i = iter(iterable)
    return any(i) and not any(i)

def moooeeeep(l):
    true_found = False
    for v in l:
        if v:
            if true_found:
                # found too many True's
                return False 
            else:
                # found the first True
                true_found = True
    # found zero or one True value
    return true_found

我的输出:

$ python -mtimeit -s 'import test; l=[True]*100000' 'test.OP(l)' 
1000000 loops, best of 3: 0.523 usec per loop
$ python -mtimeit -s 'import test; l=[True]*100000' 'test.DavidRobinson(l)' 
1000 loops, best of 3: 516 usec per loop
$ python -mtimeit -s 'import test; l=[True]*100000' 'test.FJ(l)' 
100000 loops, best of 3: 2.31 usec per loop
$ python -mtimeit -s 'import test; l=[True]*100000' 'test.JonClements(l)' 
1000000 loops, best of 3: 0.446 usec per loop
$ python -mtimeit -s 'import test; l=[True]*100000' 'test.moooeeeep(l)' 
1000000 loops, best of 3: 0.449 usec per loop

可以看出,OP解决方案明显优于此处发布的大多数其他解决方案。正如预期的那样,最好的是具有短路行为的那些,尤其是Jon Clements发布的解决方案。至少对于长列表中的两个早期True值的情况。

这里没有True值相同:

$ python -mtimeit -s 'import test; l=[False]*100000' 'test.OP(l)' 
100 loops, best of 3: 4.26 msec per loop
$ python -mtimeit -s 'import test; l=[False]*100000' 'test.DavidRobinson(l)' 
100 loops, best of 3: 2.09 msec per loop
$ python -mtimeit -s 'import test; l=[False]*100000' 'test.FJ(l)' 
1000 loops, best of 3: 725 usec per loop
$ python -mtimeit -s 'import test; l=[False]*100000' 'test.JonClements(l)' 
1000 loops, best of 3: 617 usec per loop
$ python -mtimeit -s 'import test; l=[False]*100000' 'test.moooeeeep(l)' 
100 loops, best of 3: 1.85 msec per loop

我没有检查统计显着性,但有趣的是,这次F.J.建议的方法,特别是Jon Clements的方法再次显示出来的优势。


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if sum([bool(x) for x in list]) == 1

(假设你的所有值都是booleanish。)

这可能会更快,只是总结它

sum(list) == 1   

虽然它可能会导致一些问题,具体取决于列表中的数据类型。


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@ JonClements`解决方案扩展至多N个真值:

# Extend any() to n true values
def _NTrue(i, n=1):
    for x in xrange(n):
        if any(i): # False for empty
            continue
        else:
            return False
    return True

def NTrue(iterable, n=1):
    i = iter(iterable)
    return any(i) and not _NTrue(i, n)

编辑:更好的版本

def test(iterable, n=1): 
    i = iter(iterable) 
    return sum(any(i) for x in xrange(n+1)) <= n 

edit2:包含至少m个True和最多n个True

def test(iterable, n=1, m=1): 
    i = iter(iterable) 
    return  m <= sum(any(i) for x in xrange(n+1)) <= n

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def only1(l)
    sum(map(lambda x: 1 if x else 0, l)) == 1

说明:map函数将列表映射到另一个列表,执行True => 1False => 0。我们现在有一个0和1的列表,而不是True或False。现在我们简单地总结一下这个列表,如果它是1,那么只有一个True值。


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为了完整性并展示Python循环迭代的控制流的高级用法,可以避免在接受的答案中进行额外的计算,使其略微加快:

def one_bool_true(iterable):
    it = iter(iterable)
    for i in it:
        if i:
            break
    else:            #no break, didn't find a true element
        return False
    for i in it:     # continue consuming iterator where left off
        if i: 
            return False
    return True      # didn't find a second true.

上面的简单控制流程利用了Python的复杂循环特性:else。语义是,如果你完成迭代你正在消耗的迭代器而没有break-out,那么你输入else块。

这是接受的答案,它使用了更多的会计。

def only1(l):
    true_found = False
    for v in l:
        if v:
            # a True was found!
            if true_found:
                # found too many True's
                return False 
            else:
                # found the first True
                true_found = True
    # found zero or one True value
    return true_found

时间这些:

import timeit
>>> min(timeit.repeat(lambda: one_bool_true([0]*100 + [1, 1])))
13.992251592921093
>>> min(timeit.repeat(lambda: one_bool_true([1, 1] + [0]*100)))
2.208037032979064
>>> min(timeit.repeat(lambda: only1([0]*100 + [1, 1])))
14.213872335107908
>>> min(timeit.repeat(lambda: only1([1, 1] + [0]*100)))
2.2482982632641324
>>> 2.2482/2.2080
1.0182065217391305
>>> 14.2138/13.9922
1.0158373951201385

所以我们看到接受的答案需要更长的时间(稍微超过1.5%)。

当然,使用C语言编写的内置any要快得多(参见Jon Clement的实现答案 - 这是简短形式):

>>> min(timeit.repeat(lambda: single_true([0]*100 + [1, 1])))
2.7257133318785236
>>> min(timeit.repeat(lambda: single_true([1, 1] + [0]*100)))
2.012824866380015

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这是你在找什么?

sum(l) == 1

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import collections

def only_n(l, testval=True, n=1):
    counts = collections.Counter(l)
    return counts[testval] == n

线性时间。使用内置的Counter类,这是您应该用来检查计数的。

重新阅读你的问题,看起来你真的想检查只有一个真值,而不是一个True值。试试这个:

import collections

def only_n(l, testval=True, coerce=bool, n=1):
    counts = collections.Counter((coerce(x) for x in l))
    return counts[testval] == n

虽然您可以获得更好的最佳案例性能,但没有更好的最坏情况性能。这也很简单易读。

这是针对最佳案例性能进行了优化的版本:

import collections
import itertools

def only_n(l, testval=True, coerce=bool, n=1):
    counts = collections.Counter()
    def iterate_and_count():
        for x in itertools.imap(coerce,l):
            yield x
            if x == testval and counts[testval] > n:
               break
    counts.update(iterate_and_count())
    return counts[testval] == n

最坏的情况表现有一个高k(如在O(kn+c)),但它是完全一般的。

这是尝试表现的理想选择:http://ideone.com/ZRrv2m


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这里的东西应该适用于任何真正的东西,尽管它没有短路。我找到了一个干净的方式来禁止相互排斥的论点:

if sum(1 for item in somelist if item) != 1:
    raise ValueError("or whatever...")

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关于什么:

len([v for v in l if type(v) == bool and v])

如果您只想计算布尔值True。


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一个不需要进口:

def single_true(iterable):
    i = iter(iterable)
    return any(i) and not any(i)

或者,可能是更易读的版本:

def single_true(iterable):
    iterator = iter(iterable)
    has_true = any(iterator) # consume from "i" until first true or it's exhuasted
    has_another_true = any(iterator) # carry on consuming until another true value / exhausted
    return has_true and not has_another_true # True if exactly one true found

这个:

  • 看起来确保i有任何真正的价值
  • 继续从迭代中的那一点看,以确保没有其他真正的价值

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这取决于你是在寻找值True还是正在寻找其他逻辑上评估为True的值(如11"hello")。如果是前者:

def only1(l):
    return l.count(True) == 1

如果是后者:

def only1(l):
    return sum(bool(e) for e in l) == 1

因为这样可以在一次迭代中完成计数和转换,而无需构建新的列表。


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保留短路行为的单线答案:

from itertools import ifilter, islice

def only1(l):
    return len(list(islice(ifilter(None, l), 2))) == 1

对于具有相对较早的两个或更多真值的非常大的迭代,这将明显快于其他替代方案。

ifilter(None, itr)给出了一个只能产生真实元素的迭代(如果x返回bool(x),则True是真实的)。 islice(itr, 2)给出了一个迭代,它只会产生itr的前两个元素。通过将其转换为列表并检查长度是否等于1,我们可以验证确实存在一个真实元素,而不需要在找到两个之后检查任何其他元素。

以下是一些时序比较:

  • 设置代码: In [1]: from itertools import islice, ifilter In [2]: def fj(l): return len(list(islice(ifilter(None, l), 2))) == 1 In [3]: def david(l): return sum(bool(e) for e in l) == 1
  • 表现出短路行为: In [4]: l = range(1000000) In [5]: %timeit fj(l) 1000000 loops, best of 3: 1.77 us per loop In [6]: %timeit david(l) 1 loops, best of 3: 194 ms per loop
  • 没有发生短路的大型清单: In [7]: l = [0] * 1000000 In [8]: %timeit fj(l) 100 loops, best of 3: 10.2 ms per loop In [9]: %timeit david(l) 1 loops, best of 3: 189 ms per loop
  • 小清单: In [10]: l = [0] In [11]: %timeit fj(l) 1000000 loops, best of 3: 1.77 us per loop In [12]: %timeit david(l) 1000000 loops, best of 3: 990 ns per loop

因此,对于非常小的列表,sum()方法更快,但随着输入列表变大,即使无法进行短路,我的版本也会更快。当在大输入端上进行短路时,性能差异很明显。


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我想获得死灵法师徽章,所以我概括了Jon Clements的优秀答案,保留了短路逻辑和快速谓词检查的好处。

这样就是:

N(真实)= n

def n_trues(iterable, n=1):
    i = iter(iterable)
    return all(any(i) for j in range(n)) and not any(i)

N(真实)<= n:

def up_to_n_trues(iterable, n=1):
    i = iter(iterable)
    all(any(i) for j in range(n))
    return not any(i)

N(真实)> = n:

def at_least_n_trues(iterable, n=1):
    i = iter(iterable)
    return all(any(i) for j in range(n))

m <= N(真实)<= n

def m_to_n_trues(iterable, m=1, n=1):
    i = iter(iterable)
    assert m <= n
    return at_least_n_trues(i, m) and up_to_n_trues(i, n - m)

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>>> l = [0, 0, 1, 0, 0]
>>> has_one_true = len([ d for d in l if d ]) == 1
>>> has_one_true
True

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你可以做:

x = [bool(i) for i in x]
return x.count(True) == 1

要么

x = map(bool, x)
return x.count(True) == 1

以@ JoranBeasley的方法为基础:

sum(map(bool, x)) == 1

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如果只有一个True,那么Trues的长度应为1:

def only_1(l): return 1 == len(filter(None, l))

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这似乎工作,应该能够处理任何可迭代的,而不是justlists。它尽可能短路,以最大限度地提高效率。适用于Python 2和3。

def only1(iterable):
    for i, x in enumerate(iterable):  # check each item in iterable
        if x: break                   # truthy value found
    else:
        return False                  # no truthy value found
    for x in iterable[i+1:]:          # one was found, see if there are any more
        if x: return False            #   found another...
    return True                       # only a single truthy value found

testcases = [  # [[iterable, expected result], ... ]
    [[                          ], False],
    [[False, False, False, False], False],
    [[True,  False, False, False], True],
    [[False, True,  False, False], True],
    [[False, False, False, True],  True],
    [[True,  False, True,  False], False],
    [[True,  True,  True,  True],  False],
]

for i, testcase in enumerate(testcases):
    correct = only1(testcase[0]) == testcase[1]
    print('only1(testcase[{}]): {}{}'.format(i, only1(testcase[0]),
                                             '' if correct else
                                             ', error given '+str(testcase[0])))

输出:

only1(testcase[0]): False
only1(testcase[1]): False
only1(testcase[2]): True
only1(testcase[3]): True
only1(testcase[4]): True
only1(testcase[5]): False
only1(testcase[6]): False
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