Python进阶之如何快速将变量插入有序数组

2023-05-16 18:05:02 变量 数组 进阶

在我们学习python的过程中，学习序列是一门必修课。当我们掌握了序列过后，便会学习常用的两个排序函数sort()与sorted()。但很少有入门的课程介绍两个插入数列的常见函数，今天我们就来一起看一看如何快速将变量插入有序数组。

利用sort与sorted排序

原地修改与生成新变量

在我们学习Python的过程中，列表的快速排序函数是我们的必修课。想要介绍快速插入有序数列的方法，我们首先来看两个排序函数的区别与联系。首先我们来看sort(),请看下面的代码：

import random
# 随机生成10个100以内的整数
example_list = [random.randint(1,100) for i in range(10)]
# 对他们进行排序
example_list.sort()
print(example_list)

>>> [22, 28, 35, 47, 49, 55, 68, 79, 87, 98]

要注意的是，这里的**sort()**函数并不会有任何的返回值，而是进行原地的排序，请看下面的代码：

import random
example_list = [random.randint(1,100) for i in range(10)]
example_list_sort_test = example_list.sort()
print(example_list_sort_test)

>>> None

当我们利用一个新的变量接收排序后的内容时，我们发现我们得到了None。但**sorted()**与其恰恰相反，其会新生成一个变量用来储存排序后的列表，请看下面的代码：

import random
example_list = [random.randint(1,100) for i in range(10)]
example_list_sorted_test = sorted(example_list)
print(example_list_sorted_test)

>>> [6, 14, 14, 20, 28, 50, 58, 58, 71, 83]

可以看到，我们使用**sorted()**进行排序时，生成了新的变量储存并被我们获取到了。

常用参数

当然，两个排序函数使用的参数有很多的相同的内容，我们看下面这个例子：

import random # 导入 random 模块，用于生成随机数

# 创建一个包含 10 个随机整数的列表，每个数的范围在 1 到 100 之间
example_list_argTest = [random.randint(1, 100) for i in range(10)]

# 将列表按升序排序并打印输出
example_list_argTest.sort()
print(example_list_argTest)

# 将列表按降序排序并打印输出
example_list_argTest.sort(reverse=True)
print(example_list_argTest)

# 创建一个包含三个子列表的列表
example_list_argTest_02 = [[5, 7], [1, 8], [9, 6]]
print(example_list_argTest_02)

# 对子列表按第一个元素排序并打印输出
example_list_argTest_02.sort()
print(example_list_argTest_02)

# 对子列表按第二个元素排序并打印输出
def takeSecond(test_list):
    return test_list[1]

example_list_argTest_02.sort(key=takeSecond)
print(example_list_argTest_02)

# 创建一个包含四个字符串的列表
example_list_argTest_03 = ['apple', 'big apple', 'pear', 'hen']
print(example_list_argTest_03)

# 对字符串按长度排序并打印输出
example_list_argTest_03.sort(key=len)
print(example_list_argTest_03)

>>>[4, 18, 26, 41, 43, 52, 77, 77, 97, 98]
>>>[98, 97, 77, 77, 52, 43, 41, 26, 18, 4]
>>>[[5, 7], [1, 8], [9, 6]]
>>>[[1, 8], [5, 7], [9, 6]]
>>>[[9, 6], [5, 7], [1, 8]]
>>>['apple', 'big apple', 'pear', 'hen']
>>>['hen', 'pear', 'apple', 'big apple']

其中，**sorted()**函数参数与其是相同的，下面是常用的参数值以及参数的意义：

  • key： 参数可以接受一个函数作为参数，该函数将应用于列表中的每个元素以进行排序。该函数应该接受一个参数并返回要用于排序的值。
  • reverse ：一个可选参数，用于控制列表排序的顺序。当 reverse 为 True 时，列表将按降序排列；当 reverse 为 False 或未指定时（默认为 False），列表将按升序排列。

利用bisect将变量插入有序序列

获取插入元素的位置

bisect 用于在已排序的列表中插入元素，并返回插入元素后列表的索引。在其中有两个可用的函数，分别是bisect_left() 和 bisect_right(),显然其主要区别为一个会返回插入左边的索引，一个会返回插入右边的索引。请看下面这个例子：

import bisect

example_list = [random.randint(1,100) for i in range(10)]
example_list.sort()
print(example_list)

left_index = bisect.bisect_left(example_list_sorted_test,58)
print(left_index)

right_index = bisect.bisect_right(example_list_sorted_test,58)
print(right_index)

>>>[9, 11, 16, 22, 40, 59, 60, 68, 83, 99]
>>>6
>>>8

除此之外，上述两个函数还有两个可选参数，分别如下：

  • lo 参数表示搜索范围的起始位置，可以用于指定在列表的子区间中进行搜索。
  • hi 参数表示搜索范围的结束位置，可以用于指定在列表的子区间中进行搜索。

我们可以利用上述参数来选择部分区间进行插入，请看下面这个例子：

test_list = list(range(10))
print(test_list)
# 指定区间搜索插入
bisect.bisect_left(test_list, 2, 3, 5)

>>>[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>>3

在这个例子中，我们指定了搜索的区间插入，并返回了插入的索引位置。

利用insort将元素插入有序序列

如果要将元素插入到列表中而不破坏其排序顺序，则可以使用 **insort()**函数。请看下面这个简单的例子：

import bisect

sorted_list_example = [1, 3, 4, 6, 8, 9, 11]
bisect.insort(sorted_list_example, 7)
print(sorted_list_example )

>>> [1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 11]

在上述例子中，我们将自定义的变量插入了有序数组中。

一个应用的例子

假设我们要对输入的成绩进行评级，其实可以用上述介绍的方法进行编写，请看下面这个例子：

def grade(score, breakpoints = [60,70,80,90], grades='FDCBA'):
    index = bisect.bisect(breakpoints, score)
    return grades[index]

random_grades = [random.randint(1,100) for i in range(10)]
print(random_grades)

print([grade(s) for s in random_grades])

>>>[27, 28, 35, 89, 20, 61, 20, 89, 53, 92]
>>>['F', 'F', 'F', 'B', 'F', 'D', 'F', 'B', 'F', 'A']

通过合理的使用上述插入序列的函数，我们完成了一个成绩评级的函数，并返回了不同成绩对应的评级。

总结

在本文中，我们介绍了列表排序以及如何利用python内置函数快速插入列表序列的方法。

到此这篇关于Python进阶之如何快速将变量插入有序数组的文章就介绍到这了,更多相关Python变量插入有序数组内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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