Cách Pythonic để thay thế các giá trị danh sách với giới hạn trên và dưới (kẹp, cắt, đập)?

Question

Tôi muốn thay thế outliners từ một danh sách. Vì vậy, tôi xác định một ràng buộc trên và dưới. Bây giờ mọi giá trị trên upper_bound và dưới lower_bound được thay thế bằng giá trị bị ràng buộc. Cách tiếp cận của tôi là làm điều này trong hai bước bằng cách sử dụng một mảng numpy.

Bây giờ tôi tự hỏi liệu có thể thực hiện điều này trong một bước hay không, như tôi đoán nó có thể cải thiện hiệu suất và khả năng đọc.

Có cách nào ngắn hơn để thực hiện việc này không?

import numpy as np 

lowerBound, upperBound = 3, 7 

arr = np.array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) 

arr[arr > upperBound] = upperBound 
arr[arr < lowerBound] = lowerBound 

# [3 3 3 3 4 5 6 7 7 7] 
print(arr) 

Answer 1

Bạn có thể sử dụng numpy.clip:

In [1]: import numpy as np 

In [2]: arr = np.array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) 

In [3]: lowerBound, upperBound = 3, 7 

In [4]: np.clip(arr, lowerBound, upperBound, out=arr) 
Out[4]: array([3, 3, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 7, 7]) 

In [5]: arr 
Out[5]: array([3, 3, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 7, 7]) 

Answer 2

Đối với một sự thay thế mà không dựa vào numpy, bạn luôn có thể làm

arr = [max(lower_bound, min(x, upper_bound)) for x in arr] 

Nếu bạn chỉ muốn thiết lập một thượng ràng buộc, tất nhiên bạn có thể viết arr = [min(x, upper_bound) for x in arr]. Hoặc tương tự như vậy nếu bạn chỉ muốn một giới hạn thấp hơn, thay vào đó bạn sẽ sử dụng max.

Ở đây, tôi vừa áp dụng cả hai thao tác, được viết cùng nhau.

Edit: Dưới đây là một hơi sâu hơn giải thích:

Với một yếu tố x của mảng (và giả định rằng bạn upper_bound ít nhất là lớn như bạn lower_bound!), Bạn sẽ có một ba trường hợp:

i) x < lower_bound

ii) x > upper_bound

iii) lower_bound <= x <= upper_bound.

Trong trường hợp (i), biểu thức max/min trước tiên sẽ đánh giá là max(lower_bound, x), sau đó phân giải thành lower_bound.

Trong trường hợp (ii), biểu thức đầu tiên trở thành max(lower_bound, upper_bound), sau đó trở thành upper_bound.

Trong trường hợp (iii), chúng tôi nhận được max(lower_bound, x) để giải quyết chỉ x.

Trong cả ba trường hợp, đầu ra là những gì chúng tôi muốn.