Python如何将列表相邻元素的平均值插入到原列表对应位置？

给定原始列表：
[1, 2, 4, 8, 16, 32]
期望得到的目标列表：
[1, 2, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32]

转换规则如下：

• 最终列表需遵循[原列表首元素, X, 原列表第二个元素, X, 原列表第三个元素, X, ..., 原列表尾元素]的交错结构
• 每个X是原列表中相邻前后两个元素的四舍五入平均值
• 结果必须以原列表首元素开头、尾元素结尾

初始错误代码 #

最初写的代码只能生成所有相邻平均值组成的列表，直接覆盖了原列表内容，完全丢失了原列表元素，无法实现交错效果：

list_1 = [1, 2, 4, 8, 16, 32]
list_1 = [round((list_1[i] + list_1[i+1])/2) for i in range(len(list_1)-1)]
print(list_1)

运行输出为[2, 3, 6, 12, 24]，不符合预期。

现有尝试方案 #

目前想到的思路是先生成平均值列表，再把两个列表合并后排序，代码如下：

list_1 = [1, 2, 4, 8, 16, 32]
list_2 = [round((list_1[i] + list_1[i+1])/2) for i in range(len(list_1)-1)]
list_1 = sorted(list_1 + list_2)
print(list_1)

想确认是否存在更优的实现方式。

你现在用的「生成平均值列表+合并排序」方案只在原列表严格单调的场景下能跑出正确结果，通用性很差：只要原列表不是单调递增/递减，排序操作就会打乱原元素的相对位置，得到的结果根本不符合交错排列的要求。比如拿非单调列表[1,5,3]测试，正确结果应该是[1,3,5,4,3]，用排序方案会得到[1,3,3,4,5]，完全错误。

更合理的实现是直接按交错规则构造结果，不需要排序，时间复杂度稳定在O(n)，不受原列表顺序影响：

基础循环实现 #

逻辑非常直接：遍历原列表除最后一个元素外的所有项，每次先把当前原元素加入结果，再算它和下一个元素的平均值加进去，最后补上原列表的尾元素就行：

list_1 = [1, 2, 4, 8, 16, 32]
res = []
for i in range(len(list_1) - 1):
    res.append(list_1[i])
    res.append(round((list_1[i] + list_1[i+1]) / 2))
res.append(list_1[-1])
print(res)  # 输出 [1, 2, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32]

精简写法 #

如果想写得更简洁，可以用zip配合嵌套推导式实现，不需要引入额外模块：

list_1 = [1, 2, 4, 8, 16, 32]
res = [val for i in range(len(list_1)-1) for val in (list_1[i], round((list_1[i]+list_1[i+1])/2))] + [list_1[-1]]

处理超长列表时，也可以用itertools.chain优化内存占用：

from itertools import chain
list_1 = [1, 2, 4, 8, 16, 32]
avg_list = [round((a + b) / 2) for a, b in zip(list_1, list_1[1:])]
res = list(chain.from_iterable(zip(list_1, avg_list))) + [list_1[-1]]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者wildcat89