[python] 양수 및 음수 시퀀스의 수와 합산

양수와 음수 시리즈를 계산하고 합산하는 코드를 작성하고 싶습니다.
숫자는 양수 또는 음수 (0이 아님)입니다. 루프
로 코드를 작성했습니다 for. 창의적인 대안이 있습니까?

데이터

아르 자형

set.seed(100)
x <- round(rnorm(20, sd = 0.02), 3)

파이썬

x = [-0.01, 0.003, -0.002, 0.018, 0.002, 0.006, -0.012, 0.014, -0.017, -0.007,

     0.002, 0.002, -0.004, 0.015, 0.002, -0.001, -0.008, 0.01, -0.018, 0.046]

루프

아르 자형

sign_indicator <- ifelse(x > 0, 1,-1)
number_of_sequence <- rep(NA, 20)
n <- 1
for (i in 2:20) {
  if (sign_indicator[i] == sign_indicator[i - 1]) {
    n <- n + 1
  } else{
    n <- 1
  }
  number_of_sequence[i] <- n

}
number_of_sequence[1] <- 1

#############################

summation <- rep(NA, 20)

for (i in 1:20) {
  summation[i] <- sum(x[i:(i + 1 - number_of_sequence[i])])
}

파이썬

sign_indicator = [1 if i > 0 else -1 for i in X]

number_of_sequence = [1]
N = 1
for i in range(1, len(sign_indicator)):
    if sign_indicator[i] == sign_indicator[i - 1]:
        N += 1
    else:
        N = 1
    number_of_sequence.append(N)

#############################
summation = []

for i in range(len(X)):
    if number_of_sequence[i] == 1:
          summation.append(X[i])

    else:
        summation.append(sum(X[(i + 1 - number_of_sequence[i]):(i + 1)]))

결과

        x n_of_sequence    sum
1  -0.010             1 -0.010
2   0.003             1  0.003
3  -0.002             1 -0.002
4   0.018             1  0.018
5   0.002             2  0.020
6   0.006             3  0.026
7  -0.012             1 -0.012
8   0.014             1  0.014
9  -0.017             1 -0.017
10 -0.007             2 -0.024
11  0.002             1  0.002
12  0.002             2  0.004
13 -0.004             1 -0.004
14  0.015             1  0.015
15  0.002             2  0.017
16 -0.001             1 -0.001
17 -0.008             2 -0.009
18  0.010             1  0.010
19 -0.018             1 -0.018
20  0.046             1  0.046



답변

다른 솔루션은 괜찮아 보이지만이 간단한 문제에 대해 복잡한 언어 기능이나 라이브러리 기능을 사용할 필요는 없습니다.

result, prev = [], None

for idx, cur in enumerate(x):
    if not prev or (prev > 0) != (cur > 0):
        n, summation = 1, cur
    else:
        n, summation = n + 1, summation + cur
    result.append((idx, cur, n, summation))
    prev = cur

보시다시피 질문 섹션의 스 니펫에서와 같이 sign_indicator목록, 두 개의 for 루프 또는 range기능이 실제로 필요하지 않습니다 .

색인을 1에서 시작하려면 enumerate(x, 1)대신enumerate(x)

결과를 보려면 다음 코드를 실행할 수 있습니다

for idx, num, length, summation in result:
     print(f"{idx: >2d} {num: .3f} {length: >2d} {summation: .3f}")


답변

R에서 data.tables rleid를 사용하여 양수와 음수의 일련의 숫자를 가진 그룹을 만든 다음 각 그룹에 일련의 행을 만들고 x값 의 누적 합계를 수행 할 수 있습니다.

library(data.table)
df <- data.table(x)
df[, c("n_of_sequence", "sum") := list(seq_len(.N), cumsum(x)), by = rleid(sign(x))]
df

#         x n_of_sequence    sum
# 1: -0.010             1 -0.010
# 2:  0.003             1  0.003
# 3: -0.002             1 -0.002
# 4:  0.018             1  0.018
# 5:  0.002             2  0.020
# 6:  0.006             3  0.026
# 7: -0.012             1 -0.012
# 8:  0.014             1  0.014
# 9: -0.017             1 -0.017
#10: -0.007             2 -0.024
#11:  0.002             1  0.002
#12:  0.002             2  0.004
#13: -0.004             1 -0.004
#14:  0.015             1  0.015
#15:  0.002             2  0.017
#16: -0.001             1 -0.001
#17: -0.008             2 -0.009
#18:  0.010             1  0.010
#19: -0.018             1 -0.018
#20:  0.046             1  0.046

우리가 사용할 수 rleid있는 dplyr그룹을 만들뿐만 아니라와 동일한 작업을 수행.

library(dplyr)
df %>%
  group_by(gr = data.table::rleid(sign(x))) %>%
  mutate(n_of_sequence = row_number(), sum = cumsum(x))


답변

rlefrom base을 사용하여 각 부호의 실행 길이를 계산하고 이와 같은 작업을 수행 할 수 있습니다.

set.seed(0)
z <- round(rnorm(20, sd = 0.02), 3)
run_lengths <- rle(sign(z))$lengths
run_lengths
# [1] 1 1 1 3 1 1 2 2 1 2 2 1 1 1

얻기 위해 n_of_sequence

n_of_sequence <- run_lengths %>% map(seq) %>% unlist
n_of_sequence
# [1] 1 1 1 1 2 3 1 1 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 1 1

마지막으로 시퀀스의 요약을 얻으려면

start <- cumsum(c(1,run_lengths))
start <- start[-length(start)] # start points of each series 
map2(start,run_lengths,~cumsum(z[.x:(.x+.y-1)])) %>% unlist()
# [1] -0.010  0.003 -0.002  0.018  0.020  0.026 -0.012  0.014 -0.017 -0.024
# [11]  0.002  0.004 -0.004  0.015  0.017 -0.001 -0.009  0.010 -0.018  0.046


답변

R의 간단한 비 루핑 함수는 다음과 같습니다.

count_and_sum <- function(x)
{
  runs   <- rle((x > 0) * 1)$lengths
  groups <- split(x, rep(1:length(runs), runs))
  output <- function(group) data.frame(x = group, n = seq_along(group), sum = cumsum(group))
  result <- as.data.frame(do.call(rbind, lapply(groups, output)))
  `rownames<-`(result, 1:nrow(result))
}

그래서 당신은 할 수 있습니다 :

set.seed(100)
x <- round(rnorm(20, sd = 0.02), 3)
count_and_sum(x)
#>         x n    sum
#> 1  -0.010 1 -0.010
#> 2   0.003 1  0.003
#> 3  -0.002 1 -0.002
#> 4   0.018 1  0.018
#> 5   0.002 2  0.020
#> 6   0.006 3  0.026
#> 7  -0.012 1 -0.012
#> 8   0.014 1  0.014
#> 9  -0.017 1 -0.017
#> 10 -0.007 2 -0.024
#> 11  0.002 1  0.002
#> 12  0.002 2  0.004
#> 13 -0.004 1 -0.004
#> 14  0.015 1  0.015
#> 15  0.002 2  0.017
#> 16 -0.001 1 -0.001
#> 17 -0.008 2 -0.009
#> 18  0.010 1  0.010
#> 19 -0.018 1 -0.018
#> 20  0.046 1  0.046

reprex 패키지 (v0.3.0)로 2020-02-16에 작성


답변

간단한 tidyverse해결책 은 다음과 같습니다 .

library(tidyverse) #or just dplyr and tidyr

set.seed(100)
x <- round(rnorm(20, sd = 0.02), 3)

df <- tibble(x = x) %>%
  mutate(seqno = cumsum(c(1, diff(sign(x)) != 0))) %>% #identify sequence ids
  group_by(seqno) %>%                                  #group by sequences
  mutate(n_of_sequence = row_number(),                 #count row numbers for each group
         sum = cumsum(x)) %>%                          #cumulative sum for each group
  ungroup() %>%
  select(-seqno)                                       #remove sequence id

df
# A tibble: 20 x 3
        x n_of_sequence     sum
    <dbl>         <int>   <dbl>
 1 -0.01              1 -0.01
 2  0.003             1  0.003
 3 -0.002             1 -0.002
 4  0.018             1  0.018
 5  0.002             2  0.0200
 6  0.006             3  0.026
 7 -0.012             1 -0.012
 8  0.014             1  0.014
 9 -0.017             1 -0.017
10 -0.007             2 -0.024
11  0.002             1  0.002
12  0.002             2  0.004
13 -0.004             1 -0.004
14  0.015             1  0.015
15  0.002             2  0.017
16 -0.001             1 -0.001
17 -0.008             2 -0.009
18  0.01              1  0.01
19 -0.018             1 -0.018
20  0.046             1  0.046 


답변

파이썬의 경우 누군가 판다 라이브러리를 사용하여 솔루션을 제시합니다. 그 동안 간단한 제안은 다음과 같습니다.

class Combiner:
    def __init__(self):
        self.index = self.seq_index = self.summation = 0

    def combine(self, value):
        self.index += 1
        if value * self.summation <= 0:
            self.seq_index = 1
            self.summation = value
        else:
            self.seq_index += 1
            self.summation += value
        return self.index, value, self.seq_index, self.summation

c = Combiner()
lst = [c.combine(v) for v in x]

for t in lst:
    print(f"{t[0]:3} {t[1]:7.3f} {t[2]:3} {t[3]:7.3f}")

산출:

  1  -0.010   1  -0.010
  2   0.003   1   0.003
  3  -0.002   1  -0.002
  4   0.018   1   0.018
  5   0.002   2   0.020
  6   0.006   3   0.026
  7  -0.012   1  -0.012
  8   0.014   1   0.014
  9  -0.017   1  -0.017
 10  -0.007   2  -0.024
 11   0.002   1   0.002
 12   0.002   2   0.004
 13  -0.004   1  -0.004
 14   0.015   1   0.015
 15   0.002   2   0.017
 16  -0.001   1  -0.001
 17  -0.008   2  -0.009
 18   0.010   1   0.010
 19  -0.018   1  -0.018
 20   0.046   1   0.046

별도의 목록이 필요하면 할 수 있습니다

idxs, vals, seqs, sums = (list(tpl) for tpl in zip(*lst))

또는 반복자가 괜찮다면 간단히

idxs, vals, seqs, sums = zip(*lst)

( 여기 설명 )


답변

itertools 모듈을 사용하는 Python의 두 가지 다른 게으른 솔루션 .

itertools.groupby 사용 및 누적

from itertools import accumulate, groupby

result = (
    item
    for _, group in groupby(x, key=lambda n: n < 0)
    for item in enumerate(accumulate(group), 1)
)

사용자 정의 누적 함수와 함께 itertools.accumulate 사용

from itertools import accumulate

def sign_count_sum(count_sum, value):
    count, prev_sum = count_sum
    same_sign = (prev_sum < 0) is (value < 0)
    if same_sign:
        return count + 1, prev_sum + value
    else:
        return 1, value

result = accumulate(x, sign_count_sum, initial=(0, 0))
next(result)  # needed to skip the initial (0, 0) item

initial키워드 인수는 파이썬 3.8에서 추가되었다. 이전 버전에서는 사용할 수 있습니다itertools.chain (0,0) 튜플을 앞에 추가하는 데 .

result = accumulate(chain([(0, 0)], x), sign_count_sum)

예상대로 출력됩니다.

for (i, v), (c, s) in zip(enumerate(x), result):
    print(f"{i:3} {v:7.3f} {c:3} {s:7.3f}")
  0  -0.010   1  -0.010
  1   0.003   1   0.003
  2  -0.002   1  -0.002
  3   0.018   1   0.018
  4   0.002   2   0.020
  5   0.006   3   0.026
  6  -0.012   1  -0.012
  7   0.014   1   0.014
  8  -0.017   1  -0.017
  9  -0.007   2  -0.024
 10   0.002   1   0.002
 11   0.002   2   0.004
 12  -0.004   1  -0.004
 13   0.015   1   0.015
 14   0.002   2   0.017
 15  -0.001   1  -0.001
 16  -0.008   2  -0.009
 17   0.010   1   0.010
 18  -0.018   1  -0.018
 19   0.046   1   0.046