用给定范围内的元素之和构造 sum-array

在编写程序时，经常需要将一系列数值相加，并以某种方式使用它们。一种常见的方法是将这些数值存储在一个名为“sum-array”的数组中，该数组中的每个元素是前面元素的总和。

工作流程

这个程序的主要目标是创建一个累计和数组，其中每个元素代表的是原始数组中该索引之前所有元素的总和。这似乎是一个比较容易实现的目标，但当面对的数组非常庞大时，很难在一个合理的时间内完成这个任务。

因此，我们需要一个高效的算法来实现它。下面，我将介绍三种不同的方法，以便您可以选择适合您的特定应用场景的方法。

方法1：使用for循环

这是一种最简单的方式，使用一个for循环，依次将数组中的元素加起来。在for循环中，我们将提前计算出每个元素的总和，并存储在相应的位置中。

def sum_array(arr):
    output = []
    for i in range(len(arr)):
        output.append(sum(arr[:i+1]))
    return output

方法2：使用numpy

numpy提供了许多函数，可以轻松地执行各种数学和逻辑运算。在这种情况下，可以使用cumsum函数来计算原始数组的累计和。这个方法比前面的for循环更加高效。

import numpy as np

def sum_array(arr):
    return np.cumsum(arr).tolist()

方法3：使用itertools

Python标准库中的itertools模块提供了大量的用于快速操作迭代器和序列的函数。其中一种函数是accumulate，可以计算一个序列的所有前缀和。

import itertools

def sum_array(arr):
    return list(itertools.accumulate(arr))

总结

在本教程中，我们介绍了三种不同的方法来生成一个累计和数组，其中每个元素代表原始数组前面所有元素的总和。无论您选择哪种方法，它都能为您的项目提供有用的功能，并在处理大量数据时节省时间。特别是，使用numpy和itertools中提供的库可以提高代码的效率，从而使您能够更快地完成工作。