Python中根据索引列表快速生成二进制数组的实现方法

以下方案均适配你给出的示例：输入[3,4,7,9]，输出[0,0,0,1,1,0,0,1,0,1]，按实际场景的效率优先级排序：

1. Numpy向量化方案（大规模数据效率最高） #

适合索引规模大、对性能要求高的场景，底层为C实现，运算速度远高于纯Python代码：

import numpy as np

indices = [3,4,7,9]
max_idx = max(indices)
# 初始化全0数组
res_arr = np.zeros(max_idx + 1, dtype=int)
# 对应索引位置批量设为1
res_arr[indices] = 1
# 如需转为普通Python列表，调用tolist()即可
res_list = res_arr.tolist()

• 性能优势：十万级以上索引的场景下，速度是纯Python方案的几十到上百倍。

2. 纯Python列表推导方案（无第三方依赖，中小规模数据最优） #

无需安装额外库，原生Python即可实现，中小数据量下性能足够、代码简洁：

indices = [3,4,7,9]
# 转成set保证in操作是O(1)复杂度
index_set = set(indices)
max_idx = max(indices)
res = [1 if i in index_set else 0 for i in range(max_idx + 1)]

• 注意：不要直接用列表做in判断，列表的in操作是O(n)复杂度，数据量越大性能下降越明显。

3. 位运算极简方案（小数值索引场景适用） #

如果索引数值整体偏小，可以用位运算快速生成，代码更精简：

indices = [3,4,7,9]
max_idx = max(indices)
# 位运算生成对应数值
num = sum(1 << i for i in indices)
# 转成二进制字符串后逐位转整数
res = [int(x) for x in f"{num:0{max_idx+1}b}"[::-1]]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者stani