Python数组元素唯一差值计算教程：高效获取所有不重复的差值对

def calculate_unique_differences_nested_loops(arr):
    """
    使用嵌套循环计算数组中所有不重复元素对的差值。

    参数:
        arr (list): 输入的数字列表。

    返回:
        list: 包含所有不重复差值的列表。
    """
    diff_list = []
    n = len(arr)
    # 外层循环遍历每个元素作为第一个操作数
    for i in range(n):
        # 内层循环从 i+1 开始，确保只选择当前元素之后的元素作为第二个操作数
        # 这样可以避免重复对 (a, b) 和 (b, a) 以及元素与自身的差值 (a, a)
        for j in range(i + 1, n):
            diff_list.append(arr[i] - arr[j])
    return diff_list

# 示例
ele = [2, 5, 9, 1, 4]
diff_array_nested = calculate_unique_differences_nested_loops(ele)
print(f"使用嵌套循环的结果: {diff_array_nested}")
# 预期输出: [-3, -7, 1, -2, -4, 4, 1, 8, 5, -3]

def calculate_unique_differences_list_comprehension(arr):
    """
    使用列表推导式计算数组中所有不重复元素对的差值。

    参数:
        arr (list): 输入的数字列表。

    返回:
        list: 包含所有不重复差值的列表。
    """
    n = len(arr)
    # 列表推导式将嵌套循环的逻辑压缩到一行
    diff_list = [arr[i] - arr[j] for i in range(n) for j in range(i + 1, n)]
    return diff_list

# 示例
ele = [2, 5, 9, 1, 4]
diff_array_comprehension = calculate_unique_differences_list_comprehension(ele)
print(f"使用列表推导式的结果: {diff_array_comprehension}")
# 预期输出: [-3, -7, 1, -2, -4, 4, 1, 8, 5, -3]

import itertools

def calculate_unique_differences_itertools(arr):
    """
    使用itertools.combinations计算数组中所有不重复元素对的差值。

    参数:
        arr (list): 输入的数字列表。

    返回:
        list: 包含所有不重复差值的列表。
    """
    diff_list = []
    # itertools.combinations(arr, 2) 生成所有长度为2的不重复组合
    # 例如，对于 [A, B, C]，它会生成 (A, B), (A, C), (B, C)
    for pair in itertools.combinations(arr, 2):
        # pair 是一个元组，包含两个元素，例如 (2, 5)
        diff_list.append(pair[0] - pair[1])
    return diff_list

# 示例
ele = [2, 5, 9, 1, 4]
diff_array_itertools = calculate_unique_differences_itertools(ele)
print(f"使用itertools.combinations的结果: {diff_array_itertools}")
# 预期输出: [-3, -7, 1, -2, -4, 4, 1, 8, 5, -3]