基于特定规则填充Python列表中的空字符串缺失值

给定列表中存在空字符串，需要按特定规则填充空值，以下是示例及规则：

示例说明 #

• 输入：lis = ['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , '' , '' , 'Elemnt-6' , 'Elemnt-7']
  输出：['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , 'Elemnt-6' , 'Elemnt-7']
• 补充示例1：
  输入：lis = ['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , '' , '' , '' , 'Elemnt-7']
  输出：['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , 'Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , 'Elemnt-7']
• 补充示例2：
  输入：lis = ['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , '' , '' , 'Elemnt-6' , 'Elemnt-7', '']
  输出：['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , 'Elemnt-6' , 'Elemnt-7' , 'Elemnt-7']

原实现代码（效率低下） #

原代码通过拆分奇偶索引列表再合并的方式实现，但处理长列表和多缺失值时效率不足：

from itertools import accumulate

lis = ['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , '' , '' , 'Elemnt-6' , 'Elemnt-7']

odd_index = lis[::2]
even_index = lis[1::2]

odd_index = list(accumulate(odd_index,lambda x, y: x if y is '' else y))
even_index = list(accumulate(even_index,lambda x, y: x if y is '' else y))

zipper = list(sum(zip(odd_index, even_index+[0]), ())[:-1])

print(zipper)

填充逻辑规则 #

1. 连续n个空元素，用其前面紧邻的n个非空元素依次填充；
2. 若空元素在列表末尾，则用前一个非空元素填充。

优化解决方案 #

通过一次遍历即可实现，维护一个有效元素的缓存队列，遇到空值时从队列头部取元素填充，同时更新队列；遇到非空值时更新队列并保留原值。代码如下：

def fill_empty(lst):
    valid_elements = []
    result = []
    for item in lst:
        if item != '':
            result.append(item)
            valid_elements.append(item)
        else:
            if not valid_elements:
                result.append('')
            else:
                # 取出队列头部元素填充，再移到队尾保证循环取用
                fill_val = valid_elements.pop(0)
                result.append(fill_val)
                valid_elements.append(fill_val)
    # 处理末尾空值的特殊情况：替换为最后一个有效元素
    if result and result[-1] == '' and valid_elements:
        result[-1] = valid_elements[-1]
    return result

# 测试示例
lis1 = ['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , '' , '' , 'Elemnt-6' , 'Elemnt-7']
print(fill_empty(lis1))  # 输出: ['Elemnt-1', 'Elemnt-2', 'Elemnt-3', 'Elemnt-2', 'Elemnt-3', 'Elemnt-6', 'Elemnt-7']

lis2 = ['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , '' , '' , '' , 'Elemnt-7']
print(fill_empty(lis2))  # 输出: ['Elemnt-1', 'Elemnt-2', 'Elemnt-3', 'Elemnt-1', 'Elemnt-2', 'Elemnt-3', 'Elemnt-7']

lis3 = ['Elemnt-1' , 'Elemnt-2' , 'Elemnt-3' , '' , '' , 'Elemnt-6' , 'Elemnt-7', '']
print(fill_empty(lis3))  # 输出: ['Elemnt-1', 'Elemnt-2', 'Elemnt-3', 'Elemnt-2', 'Elemnt-3', 'Elemnt-6', 'Elemnt-7', 'Elemnt-7']

代码说明 #

• 遍历列表时，非空元素直接加入结果列表，并同步到valid_elements队列；
• 空元素从队列头部取元素填充，再将该元素放回队尾，确保后续空值能按顺序取用前面的有效元素；
• 最后单独处理末尾空值，符合规则要求；
• 该方案时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(k)（k为非空元素数量），处理长列表和多缺失值时效率远高于原实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bhargav