Gemeinsame Punkte meherer Listen bestimmen

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Jeremy
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Samstag 29. November 2008, 19:19

Hallo Python-Gemeinde,
ich arbeite mit der FEM-Software Abaqus und nutze Python als Script-Sprache. Soviel zum Hintergrund.
Mein Problem ist: ich habe mehrere Dateien mit Koordinaten (Tupel der Form (x, y)) vorliegen und möchte diese auf Schnittpunkte miteinander vergleichen. Die Reihenfolge der Koordinatenpaare muss unbedingt erhalten bleiben!
Die Koordinaten habe ich in Listen eingelesen (sieht dann so aus: [(x1, y1), (x2, y2)] usw. ). Die Schnittmenge zwischen den einzelnen Listen in einer neuen Liste speichern. Momentan arbeite ich mit einer if-Bedingung, würde aber lieber mit Mengen arbeiten (Zeitersparnis?!), Problem ist nur, dass bei set und frozenset die Reihenfolge der Koordinatenpaare nicht mehr gegeben ist (die brauche ich aber zum Zeichnen).

Habt ihr einen Tip für mich?
Danke und schönen ersten Advent.
ichbinsisyphos
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Samstag 29. November 2008, 19:42

Naja, mit sets ist die Reihenfolge dahin ...
Also entweder du verzichtest auf sets oder du machst aus dem set wieder eine Liste und sortierst sie unter Verwendung der alten Liste.

Ist aber wahrscheinlich nur bei extrem langen Listen sinnvoll. Kommt jeder Punkt pro Liste höchstens einmal vor?
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numerix
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Samstag 29. November 2008, 19:53

Ob es unter Verwendung von sets zu einer Zeitersparnis kommt, dürfte vom Einzelfall abhängen, da nach meiner Erfahrung gerade set-Operationen nicht zu den schnellsten gehören.

Ich würde es an deiner Stelle einfach mal ausprobieren.

Wie ichbinsisyphos schon angemerkt hat, machst du dir bei Verwendung von sets die Reihenfolge kaputt, aber die ließe sich abschließend ja wieder herstellen, indem du z.B. die kürzeste der Ausgangslisten durchläufst, für jedes Listenelement prüfst, ob es in der Schnittmenge aller sets enthalten ist und damit dann eine neue Liste fütterst.
Jeremy
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Samstag 29. November 2008, 20:26

Zunächst Danke für eure Antworten.
Aus den koordinaten werden in Abaqus Bauteile hergestellt, im Allgemeinen kann eine Liste bis zu 1000 und mehr Koordinatenpaare enthalten. Das Gesamtkonstrukt enthält z.B. 220 Einzelhauteile. Also kommt da schon was zusammen.

@ ichbinsispyphos
Ja, jeder Punkt kommt in einer Liste nur einmal vor

@ numerix
Um die Zeitersparnis zuerfassen, bräuchte ich eine Funktion um den Start und Endezeitpunkt der Schleife/ set-Funktion zu erfassen. Gibt es sowas?
DeJe
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Samstag 29. November 2008, 21:37

An deiner Stelle würde ich statt der Tuple komplexe Zahlen nutzen.
Beim Einlesen complex(x, y), damit kannst du direkt Differenzen berechnen oder 'in' testen:

Code: Alles auswählen

a = complex(1, 2)
b = complex(2, 4)
c = complex(3, 5)
d = complex(1, 1)
list1 = [a, b, c, d]
e = complex(5, 6)
f = complex(10, 20)
list2 = [e, f, d]
s = [item for item in list1 if item in list2]
Ich hoffe ich habe das richtig verstanden was du vorhast, gleiche Punkte finden und in einer neuen Liste speichern.
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numerix
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Samstag 29. November 2008, 21:52

Jeremy hat geschrieben:Um die Zeitersparnis zuerfassen, bräuchte ich eine Funktion um den Start und Endezeitpunkt der Schleife/ set-Funktion zu erfassen. Gibt es sowas?

Code: Alles auswählen

import time, platform

timer = time.time if platform.system()=="Linux" else time.clock
t0 = timer()
for k in range(1000000):
    k**0.5
t1 = timer()
print "Dauer: %f Sekunden" %(t1-t0)
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numerix
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Samstag 29. November 2008, 22:03

DeJe hat geschrieben:An deiner Stelle würde ich statt der Tuple komplexe Zahlen nutzen.
Beim Einlesen complex(x, y), damit kannst du direkt Differenzen berechnen oder 'in' testen:
Da es hier nicht um Differenzen geht, kann man Tupel ebenso verwenden wie komplexe Zahlen. Allerdings geht es mit komplexen Zahlen schneller als mit Tupeln:

Code: Alles auswählen

import time, platform
from random import randrange

timer = time.time if platform.system() == "Linux" else time.clock

# using tuples
list1 = [(randrange(99),randrange(99)) for k in xrange(3000)]
list2 = [(randrange(99),randrange(99)) for k in xrange(3000)]
t0 = timer()
intersect = [item for item in list1 if item in list2]
t1 = timer()
print "%i gemeinsame Punkte, Rechenzeit: %f Sekunden" %(len(intersect),t1-t0)

# using complex
list1 = [complex(randrange(99),randrange(99)) for k in xrange(3000)]
list2 = [complex(randrange(99),randrange(99)) for k in xrange(3000)]
t0 = timer()
intersect = [item for item in list1 if item in list2]
t1 = timer()
print "%i gemeinsame Punkte, Rechenzeit: %f Sekunden" %(len(intersect),t1-t0)
Liefert bei mir:

Code: Alles auswählen

752 gemeinsame Punkte, Rechenzeit: 2.254562 Sekunden
808 gemeinsame Punkte, Rechenzeit: 1.462153 Sekunden
Jeremy
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Samstag 29. November 2008, 22:05

@ DeJe,
die Tupel kann ich auch über"in" testen, so mache ich es jetzt. Ja, du hast mich richtig verstanden, es gibt aber noch die Bedingung, dass die Reihenfolge der Punkte erhalten bleiben muss.

Zu deinem Vergleich stellt sich mir noch die Frage, warum unterschiedlich viele gemeinsame Punkte gefunden wurden.


@ numerix,
danke, ich werde es mal ausprobieren.
Zuletzt geändert von Jeremy am Samstag 29. November 2008, 22:19, insgesamt 1-mal geändert.
DeJe
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Samstag 29. November 2008, 22:19

numerix hat geschrieben:Da es hier nicht um Differenzen geht, kann man Tupel ebenso verwenden wie komplexe Zahlen.
Wieder was gelernt, Tuple kann man auch 'in' testen. Ich bin noch nicht so lange bei Python. ;) Zumindest ist complex aber deutlich fixer. :D
Jeremy hat geschrieben:... es gibt aber noch die Bedingung, dass die Reihenfolge der Punkte erhalten bleiben muss.
Das verstehe ich nicht so richtig. Welche Reihenfolge willst du einhalten? So wie die gleichen Punkte in Liste 1 erscheinen oder in Liste 2 oder was?
Jeremy
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Samstag 29. November 2008, 22:24

Die Punkte in der Liste beschreiben in Wirklichkeit einen Linienzug an dem sich 2 Bauteile berühren. welche Reihenfolge (von Liste 1 oder 2) eingehalten wird, ist egal, da die Punktfolge der Schnittmenge in beiden die gleiche ist.

Komplex ist deulich schneller, stimmt. Später muss ich die Koordinaten wieder als Punkte setzen, brauche also 2mal eine Umformung. Dürfte aber nicht so so lange dauern.
DeJe
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Samstag 29. November 2008, 22:32

Jeremy hat geschrieben:Später muss ich die Koordinaten wieder als Punkte setzen, brauche also 2mal eine Umformung. Dürfte aber nicht so so lange dauern.
Für die Umformung in kartesische Koordinaten brauchst du doch einfach nur complex.real (ist x) und complex.imag (ist y). Das ist nicht umständlicher als tuple[0] bzw. tuple[1]. ;)
Jeremy
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Samstag 29. November 2008, 22:50

Ja sicher, aber ich kann die Funktion intersect wie im numerix's Beispiel nicht nutzen, da es auch mehr als einen kontaktbereich zwischen 2 Teilem geben kann. Ich tüftele an einem passenden Vorgehen. Mit "in" klappt das schon ganz gut.
BlackJack

Samstag 29. November 2008, 22:51

@DeJe: ``obj_a in obj_b`` ist sozusagen syntaktischer Zucker für ``obj_b.__contains__(obj_a)``. Ob da nun Tupel, komplexe Zahlen oder sonstwas vor dem ``in`` stehen, ist fast egal, für den Test ist das `list`-Objekt zuständig. Das geht linear seine Elemente durch und vergleicht die mit `obj_a`.
bords0
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Samstag 29. November 2008, 23:18

numerix hat geschrieben:

Code: Alles auswählen

intersect = [item for item in list1 if item in list2]
kann man ersetzen durch

Code: Alles auswählen

s = set(list2)
intersect = [item for item in list1 if item in s]
Reihenfolge bleibt gleich, Geschwindigkeit ist um Größenordnungen höher.
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numerix
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Sonntag 30. November 2008, 00:07

bords0 hat geschrieben:
numerix hat geschrieben:

Code: Alles auswählen

intersect = [item for item in list1 if item in list2]
kann man ersetzen durch

Code: Alles auswählen

s = set(list2)
intersect = [item for item in list1 if item in s]
Reihenfolge bleibt gleich, Geschwindigkeit ist um Größenordnungen höher.
Ja, in der Tat - da liegen Welten zwischen.
Interessanterweise wird dann die Tupel-Variante sogar etwas schneller als die complex-Variante.
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