在迭代数组表时,安全地删除其中的项。
概述
给定一个由 Lua 数组构成的表(键是从 1 开始的连续整数),最好的方法是什么来遍历这个数组_并在使用时删除其中的一些条目_?
真实世界的例子
我有一个包含时间戳条目的 Lua 数组表。 条目始终添加到数组的末尾(使用 table.insert)。
local timestampedEvents = {}
function addEvent( data )
table.insert( timestampedEvents, {getCurrentTime(),data} )
end
我需要偶尔按顺序遍历此表,并处理和删除某些条目:
function processEventsBefore( timestamp )
for i,stamp in ipairs( timestampedEvents ) do
if stamp[1] <= timestamp then
processEventData( stamp[2] )
table.remove( timestampedEvents, i )
end
end
end
不幸的是,上述代码会破坏迭代,跳过一些条目。 有没有更好的(输入更少,但仍然安全)方法来做到这一点而不手动遍历索引:
function processEventsBefore( timestamp )
local i = 1
while i <= #timestampedEvents do -- warning: do not cache the table length
local stamp = timestampedEvents[i]
if stamp[1] <= timestamp then
processEventData( stamp[2] )
table.remove( timestampedEvents, i )
else
i = i + 1
end
end
end
迭代数组并在中间删除随机项并继续迭代的一般情况
如果您按顺序从前到后迭代,当您删除第N个元素时,您迭代的下一个元素(N+1)会被移动到该位置。如果您增加迭代变量(如i翻译:这里用ipairs函数则是默认的增量),则会跳过该元素。我们有两种方法可以解决这个问题。
使用此示例数据:
input = {'a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p'}
remove = {f = true,g = true,j = true,n = true,o = true,p = true}
我们可以通过以下方式在迭代期间删除“input”元素:
从后往前迭代。
for i= #input,1,-1 do if remove [input [i]] then table.remove (input,i) end end手动控制循环变量,以便在删除元素时可以跳过增加它:
local i = 1 while i <= #input do if remove [input [i]] then table.remove (input,i) else i = i + 1 end end
对于非数组表,您可以使用'next'或'pairs'(以'next'实现)进行迭代,并将要删除的项设置为'nil'。
请注意,每次调用'table.remove'都会移动所有后续元素,因此,对于N个删除,性能呈指数级增长。如果您要删除很多元素,应像LHF或Mitch的答案中一样手动移动这些项。
我建议避免使用 table.remove 函数,在数组中遍历一次并将不需要的条目设为 nil,然后再次遍历数组(必要时缩小数组)。下面是我构思的代码,使用了 Mud 答案中的示例:
local input = { 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p' }
local remove = { f=true, g=true, j=true, n=true, o=true, p=true }
local n = #input
for i = 1, n do
if remove[input[i]] then
input[i] = nil
end
end
local j = 0
for i = 1, n do
if input[i] ~= nil then
j = j + 1
input[j] = input[i]
end
end
for i = j + 1, n do
input[i] = nil
end
你可能要考虑使用 优先队列 而非排序数组。 当你按顺序删除条目时,优先队列将高效地自我压缩。
关于优先队列的实现示例,请参阅此邮件列表线程:http://lua-users.org/lists/lua-l/2007-07/msg00482.html
尝试使用此函数:
function ripairs(t)
-- 当使用此函数时,请尽量不要使用 break;
-- 它可能会导致数组中留下空槽
local ci = 0
local remove = function()
t[ci] = nil
end
return function(t, i)
--print("I", table.concat(array, ','))
i = i + 1
ci = i
local v = t[i]
if v == nil then
local rj = 0
for ri = 1, i - 1 do
if t[ri] ~= nil then
rj = rj + 1
t[rj] = t[ri]
--print("R", table.concat(array, ','))
end
end
for ri = rj + 1, i do
t[ri] = nil
end
return
end
return i, v, remove
end, t, ci
end
它不使用 table.remove,因此应该具有 O(N) 复杂度。您可以将 remove 函数移至 for-生成器中,以消除对上值的需求,但这意味着每个元素都需要一个新的闭包……而这不是一个实际的问题。
示例用法:
function math.isprime(n)
for i = 2, n^(1/2) do
if (n % i) == 0 then
return false
end
end
return true
end
array = {}
for i = 1, 500 do array[i] = i + 10 end
print("S", table.concat(array, ','))
for i, v, remove in ripairs(array) do
if not math.isprime(v) then
remove()
end
end
print("E", table.concat(array, ','))
小心不要使用 break(或者以其他方式从循环中过早退出),因为它会使数组留下 nil 元素。
如果您希望 break 表示“中止”(即,不删除任何元素),则可以使用以下方法:
function rtipairs(t, skip_marked)
local ci = 0
local tbr = {} -- "to be removed"
local remove = function(i)
tbr[i or ci] = true
end
return function(t, i)
--print("I", table.concat(array, ','))
local v
repeat
i = i + 1
v = t[i]
until not v or not (skip_marked and tbr[i])
ci = i
if v == nil then
local rj = 0
for ri = 1, i - 1 do
if not tbr[ri] then
rj = rj + 1
t[rj] = t[ri]
--print("R", table.concat(array, ','))
end
end
for ri = rj + 1, i do
t[ri] = nil
end
return
end
return i, v, remove
end, t, ci
end
这样做的优点是可以取消整个循环并且不会删除任何元素,同时还提供了跳过已标记为“要删除”的元素的选项。缺点是需要一个新的表的开销。
希望这些对你有所帮助。
我建议不要使用 table.remove 函数,因为它的性能原因可能对你的特定情况更或更少有影响。
以下是我通常使用的这种类型的循环大致代码:
local mylist_size = #mylist
local i = 1
while i <= mylist_size do
local value = mylist[i]
if value == 123 then
mylist[i] = mylist[mylist_size]
mylist[mylist_size] = nil
mylist_size = mylist_size - 1
else
i = i + 1
end
end
注意这很快,但有两个注意点:
- 如果你需要删除相对较少的元素,它会更快。(它实际上不为应保留的元素执行任何工作)。
- 它将使数组保持未排序状态。有时,你不关心有一个排序好的数组,那么这将是一个有用的“捷径”。
如果你想保留元素的顺序,或者不期望保留大多数元素,请参考米奇的解决方案。以下是我的和他的粗略比较。我在https://www.lua.org/cgi-bin/demo上运行了一下,大多数结果与此类似:
[ srekel] elapsed time: 0.020
[ mitch] elapsed time: 0.040
[ srekel] elapsed time: 0.020
[ mitch] elapsed time: 0.040
当然,要记得这取决于你特定的数据。
以下是测试的代码:
function test_srekel(mylist)
local mylist_size = #mylist
local i = 1
while i <= mylist_size do
local value = mylist[i]
if value == 13 then
mylist[i] = mylist[mylist_size]
mylist[mylist_size] = nil
mylist_size = mylist_size - 1
else
i = i + 1
end
end
end -- func
function test_mitch(mylist)
local j, n = 1, #mylist;
for i=1,n do
local value = mylist[i]
if value ~= 13 then
-- 将i的已保留值移到j的位置,如果它还不在那里。
if (i ~= j) then
mylist[j] = mylist[i];
mylist[i] = nil;
end
j = j + 1; -- 递增下一个已保留值的位置.
else
mylist[i] = nil;
end
end
end
function build_tables()
local tables = {}
for i=1, 10 do
tables[i] = {}
for j=1, 100000 do
tables[i][j] = j % 15373
end
end
return tables
end
function time_func(func, name)
local tables = build_tables()
time0 = os.clock()
for i=1, #tables do
func(tables[i])
end
time1 = os.clock()
print(string.format("[%10s] elapsed time: %.3f\n", name, time1 - time0))
end
time_func(test_srekel, "srekel")
time_func(test_mitch, "mitch")
time_func(test_srekel, "srekel")
time_func(test_mitch, "mitch")
你可以使用一个函数对象来检查需要删除的元素。另一个好处是它的时间复杂度是O(n),因为它不使用table.remove函数。
function table.iremove_if(t, f)
local j = 0
local i = 0
while (i <= #f) do
if (f(i, t[i])) then
j = j + 1
else
i = i + 1
end
if (j > 0) then
local ij = i + j
if (ij > #f) then
t[i] = nil
else
t[i] = t[ij]
end
end
end
return j > 0 and j or nil -- 删除的元素数量,如果是0就返回nil
end
使用方法:
table.iremove_if(myList, function(i,v) return v.name == name end)
在你的情况下:
table.iremove_if(timestampedEvents, function(_,stamp)
if (stamp[1] <= timestamp) then
processEventData(stamp[2])
return true
end
end)
简单..
values = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'}
rem_key = {}
for i,v in pairs(values) do
if remove_value() then
table.insert(rem_key, i)
end
end
for i,v in pairs(rem_key) do
table.remove(values, v)
end
简单的代码,用于从values列表中删除特定的值。rem_key列表用于存储需要从values中删除的值的索引。第一个for循环遍历values,并在调用remove_value()函数时检查其是否需要从列表中删除该值。如果需要,则将该值的索引添加到rem_key中。第二个循环使用table.remove函数从values中删除具有特定索引的值。
这基本上是在非函数式风格下重新陈述其他解决方案;我发现这样更容易理解(也更难出错):
for i = #array, 1, -1 do
local element = array[i]
local remove = false
-- 在此编写您的代码
if remove then
array[i] = array[#array]
array[#array] = nil
end
end
首先,务必阅读@MitchMcCabers的问题详细介绍table.remove()的问题。
虽然我不是Lua专家,但我尝试将他的方法与@MartinRudat的方法相结合,使用@PiFace的答案修改的数组检测方法。
根据我的测试,结果可以成功地从键值表或数组中移除元素。
我希望一切都是正确的,到目前为止,它对我有用!
-- 移除函数的辅助函数
-- 我无法解释,可查看上面的链接
function isarray(tableT)
for k, v in pairs(tableT) do
if tonumber(k) ~= nil and k ~= #tableT then
if tableT[k+1] ~= k+1 then
return false
end
end
end
return #tableT > 0 and next(tableT, #tableT) == nil
end
function remove(targetTable, removeMe)
--检查是否为数组
if isarray(targetTable) then
--标记表中是否需要移除值
local shouldMoveDown = false
--按顺序遍历表
for i = 1, #targetTable do
--检查是否存在目标值
if targetTable[i] == removeMe then
--如果是,则将shouldMoveDown标记为true,以便移除值后压缩表
shouldMoveDown = true
end
--如果需要缩小表
if shouldMoveDown then
--检查当前索引是否为表的最后一个索引
if i ~= #targetTable then
--如果不是,将下一个值复制到当前位置
targetTable[i] = targetTable[i+1]
else
--如果是,删除最后一个值
targetTable[#targetTable] = nil
end
end
end
else
--循环遍历元素
for k, v in pairs(targetTable) do
--检查是否为目标值
if (v == removeMe) then
--如果是,将其赋值为nil
targetTable[k] = nil
break
end
end
end
return targetTable, removeMe;
end
效率!变得更加高效!)
关于Mitch的变量。它有一些对nil的浪费分配,这里是具有相同思想的经过优化的版本:
function ArrayRemove(t, fnKeep)
local j, n = 1, #t;
for i=1,n do
if (fnKeep(t, i, j)) then
-- 如果将i保留的值移动到j的位置上,则不会移动为i的值。
if (i ~= j) then
t[j] = t[i];
end
j = j + 1; --增加下一个保留值的位置。
end
end
table.move(t,n+1,n+n-j+1,j);
--for i=j,n do t[i]=nil end
return t;
end
这里是更多使用块移动的优化版本
针对更大的数组和更大的保留块
function ArrayRemove(t, fnKeep)
local i, j, n = 1, 1, #t;
while i <= n do
if (fnKeep(t, i, j)) then
local k = i
repeat
i = i + 1;
until i>n or not fnKeep(t, i, j+i-k)
--if (k ~= j) then
table.move(t,k,i-1,j);
--end
j = j + i - k;
end
i = i + 1;
end
table.move(t,n+1,n+n-j+1,j);
return t;
end
if (k ~= j) 不需要,因为它在第一次删除后执行了很多次,就是“真”的。我认为 table.move() 无论如何都会处理索引检查。
table.move(t,n+1,n+n-j+1,j) 相当于 "for i=j,n do t[i]=nil end"。
我是Lua的新手,不知道在哪里使用效率高的值复制函数。在这里,我们复制 nil n-j+1 次。
关于table.remove()。我认为它应该利用table.move(),它可以一次移动元素。在C语言中很像memcpy。所以也许它并不那么糟糕。
@MitchMcMabers,你能更新你的基准测试吗?你是否使用了Lua >= 5.3?
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我想到一个对于我特殊情况的更简单的方法——我只需从队列的前面移动条目即可,代码如下:
function processEventsBefore( timestamp ) while timestampedEvents[1] and timestampedEvents[1][1] <= timestamp do processEventData( timestampedEvents[1][2] ) table.remove( timestampedEvents, 1 ) end end然而,我不能接受这个方法作为答案,因为它无法处理遍历数组并同时移除中间随机项的一般情况。