如何在Python中平滑数值列表？含可参数化扩展需求

给定整数列表（示例如下）：

[0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 2, 1, 1, 1, 2, 1]

需要对其进行平滑处理：从左到右遍历序列，当某个中间元素的左侧连续n个元素、右侧连续n个元素的值完全相同，且该值与当前中间元素不同时，将中间元素替换为这个相同值。默认n=1（即前后各1个相同值），处理后示例结果为：

[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 1, 1, 1, 1, 1]

额外需求：支持参数化配置n的值，比如指定n=2时，需前后各连续2个相同值才触发替换。

实现思路 #

1. 先复制原列表，避免修改原始数据；
2. 遍历所有符合条件的中间位置（跳过首尾无法提供足够左右元素的位置）；
3. 对每个位置，验证左侧连续n个元素是否为同一值，右侧连续n个元素是否为同一值；
4. 若左右侧的相同值一致，且与当前元素不同，则替换当前元素；
5. 从左到右处理，替换后的元素会作为后续位置的左侧参考，完全匹配需求中的处理顺序。

代码实现 #

def smooth_sequence(seq, window_size=1):
    # 处理空列表或长度不足的情况（无法找到满足条件的中间元素）
    if len(seq) < 2 * window_size + 1:
        return seq.copy()
    
    smoothed = seq.copy()
    seq_length = len(smoothed)
    
    # 遍历所有可检查的中间位置
    for idx in range(window_size, seq_length - window_size):
        # 验证左侧连续window_size个元素是否一致
        left_target = smoothed[idx - window_size]
        left_match = all(smoothed[idx - k] == left_target for k in range(1, window_size + 1))
        if not left_match:
            continue
        
        # 验证右侧连续window_size个元素是否一致
        right_target = smoothed[idx + window_size]
        right_match = all(smoothed[idx + k] == right_target for k in range(1, window_size + 1))
        if not right_match:
            continue
        
        # 左右值相同且与当前值不同时执行替换
        if left_target == right_target and smoothed[idx] != left_target:
            smoothed[idx] = left_target
    
    return smoothed

# 测试示例输入
original_list = [0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 2, 1, 1, 1, 2, 1]
processed_list = smooth_sequence(original_list)
print(processed_list)  # 输出: [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 1, 1, 1, 1, 1]

# 测试window_size=2的场景
test_sequence = [0, 0, 0, 1, 0, 0, 0]
print(smooth_sequence(test_sequence, window_size=2))  # 输出: [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

代码说明 #

• window_size：核心参数，指定触发替换所需的前后连续相同元素数量，默认值为1；
• 边界处理：当列表长度小于2*window_size +1时，直接返回原列表拷贝，因为不存在能满足前后各window_size个元素的中间位置；
• 遍历逻辑：只处理有效中间位置，避免索引越界；
• 顺序处理：从左到右遍历，修改后的元素会影响后续判断，严格符合需求中的处理顺序。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fredrik