围绕数字生成圆形图案的最简单方法 A.B.C.

如何解决围绕数字生成圆形图案的最简单方法 A.B.C.

我试图获取给定整数的所有周围整数，从实际整数开始，一次从两侧向外，例如：

generateNeighborhood(10,3)，其中 10 是原点，3 是邻域的半径，应该返回 [10,11,9,12,8,13,7]。

到目前为止我的尝试是这样的：

def generateNeighborhood(c: int,r: int):
    yield c
    for i in range(1,r + 1):
        for j in range(2):
            yield c + i * (-1) ** j

您知道实现这些结果的任何更简单的方法吗？

解决方法

这些都是我能想到的变体。如果您认为一个更好，请自行决定。问题是如果你想在循环的同一部分生成 1,-1 和 2,-2，你会得到一个嵌套列表。因此，您需要像我使用 itertools 一样将其展平。另外，在第一种方法中，0 生成了两次，因此我需要从索引 1 开始跳过一个 0。

def generateNeighborhoodA(c: int,r: int):
    li = list(itertools.chain.from_iterable((-i,i) for i in range(r + 1)))
    for i in range(1,len(li)):
        yield li[i] + c


def generateNeighborhoodB(c: int,r: int):
    yield c
    for i in range(1,r + 1):
        yield c + i
        yield c - i

如果元素的顺序无关紧要，那就太短了。

,

A.

这是一个简单的单行：

>>> c,r = 10,3
>>> sorted(range(c-r,c+r+1),key=lambda n: (abs(c-n),-n))
[10,11,9,12,8,13,7]

range() 可以轻松地为我们提供所需的数字，但要按正确的顺序排列，按每个距离中心 {{1}距离对每个数字进行排序}}，使用 c。并且要在该对中较小的邻居之前获得较大的邻居（11 比 9），请使用 abs()，这对较大的邻居更负面（更小）。

如果您希望较小的邻居在较大的邻居之前，请翻转标志：

-n

在生成器中：

>>> sorted(range(c-r,n))
[10,7,13]

但是请注意 sorted() returns a list 无论如何，因此也可以放置 def generateNeighborhood(c: int,r: int): yield from sorted(range(c-r,-n)) 。对于非常非常的列表（大半径 return sorted(...)），使用 (B) 原始代码的修改版本或 (C >) 下面的变体：

---

B.

作为 user3386109 suggested in the comments，您可以删除 r 循环并生成该半径的邻居：

j

---

C.

这是一个带有生成器表达式的变体：

def generateNeighborhood(c: int,r + 1):
        yield c + i
        yield c - i

---

小半径和大半径的性能：

小：def generateNeighborhood(c: int,r: int): yield c pairs = ((c + i,c - i) for i in range(1,r + 1)) # generator,not expanded here yield from (n for pair in pairs for n in pair) # processed one at a time - B 比 A 快，比 C 快

1. B：1.19 微秒
2. A：2.53 微秒
3. C：2.6 微秒

大：list(generateNeighborhood(10,3)) - B 比 C 快，比 A 快：

1. B：877 毫秒
2. C：1.43 秒
3. 答：2.97 秒

所以为了简单起见，选择 A。为了速度，选择 B。（我认为 C 会击败 B，但事实并非如此。）

,

一种有效的计算方法是矢量化操作。您可以使用 numpy 和 zip 函数来生成结果：

import numpy as np
def generateNeighborhood(c: int,r: int):
    return np.hstack((np.array(c),np.array(list(zip(np.array(c) + np.array(range(1,r+1)),np.array(c) - np.array(range(1,r+1))))).ravel())).tolist()

使用 zip 组合周围的整数数组，使其按要求排列，然后与中心值水平堆叠。如果您不需要将结果作为列表，只需删除函数末尾的 .tolist()。

,

这是一种使用 NumPy（或不使用 Numpy，如评论中所示）的巧妙方法。只需用注释中的列表推导式替换 pip install tensorflow-gpu==2.4 即可避免 numpy。-

np.arange

def generateNeighborhood(n,m):

    #Get elements front and behind
    f = np.arange(n+1,n+m+1)  #[i for i in range(n+1,n+m+1)]
    l = np.arange(n-m,n+1)    #[i for i in range(n-m,n+1)]
    
    #Alternating merge between 2 lists
    result = [None]*(len(l)+len(f))
    result[::2] = reversed(l)
    result[1::2] = f
    print(result)
    
generateNeighborhood(10,3)