Python标准库bisect数组二分查找算法
源代码: Lib/bisect.py
这个模块对有序列表提供了支持,使得他们可以在插入新数据仍然保持有序。对于长列表,如果其包含元素的比较操作十分昂贵的话,这可以是对更常见方法的改进。这个模块叫做 bisect
因为其使用了基本的二分(bisection)算法。源代码也可以作为很棒的算法示例(边界判断也做好啦!)
定义了以下函数:
bisect.
bisect_left
(a, x, lo=0, hi=len(a))¶在 a 中找到 x 合适的插入点以维持有序。参数 lo 和 hi 可以被用于确定需要考虑的子集;默认情况下整个列表都会被使用。如果 x 已经在 a 里存在,那么插入点会在已存在元素之前(也就是左边)。如果 a 是列表(list)的话,返回值是可以被放在
list.insert()
的第一个参数的。返回的插入点 i 可以将数组 a 分成两部分。左侧是
all(val<xforvalina[lo:i])
,右侧是all(val>=xforvalina[i:hi])
。
bisect.
bisect_right
(a, x, lo=0, hi=len(a))¶bisect.
bisect
(a, x, lo=0, hi=len(a))¶类似于
bisect_left()
,但是返回的插入点是 a 中已存在元素 x 的右侧。返回的插入点 i 可以将数组 a 分成两部分。左侧是
all(val<=xforvalina[lo:i])
,右侧是all(val>xforvalina[i:hi])
for the right side。
bisect.
insort_left
(a, x, lo=0, hi=len(a))¶将 x 插入到一个有序序列 a 里,并维持其有序。如果 a 有序的话,这相当于
a.insert(bisect.bisect_left(a,x,lo,hi),x)
。要注意搜索是 O(log n) 的,插入却是 O(n) 的。
bisect.
insort_right
(a, x, lo=0, hi=len(a))¶bisect.
insort
(a, x, lo=0, hi=len(a))¶类似于
insort_left()
,但是把 x 插入到 a 中已存在元素 x 的右侧。
参见
SortedCollection recipe 使用 bisect 构造了一个功能完整的集合类,提供了直接的搜索方法和对用于搜索的 key 方法的支持。所有用于搜索的键都是预先计算的,以避免在搜索时对 key 方法的不必要调用。
搜索有序列表¶
上面的 bisect()
函数对于找到插入点是有用的,但在一般的搜索任务中可能会有点尴尬。下面 5 个函数展示了如何将其转变成有序列表中的标准查找函数
defindex(a,x):'Locate the leftmost value exactly equal to x'
i=bisect_left(a,x)
ifi!=len(a)anda[i]==x:
returni
raiseValueError
deffind_lt(a,x):
'Find rightmost value less than x'
i=bisect_left(a,x)
ifi:
returna[i-1]
raiseValueError
deffind_le(a,x):
'Find rightmost value less than or equal to x'
i=bisect_right(a,x)
ifi:
returna[i-1]
raiseValueError
deffind_gt(a,x):
'Find leftmost value greater than x'
i=bisect_right(a,x)
ifi!=len(a):
returna[i]
raiseValueError
deffind_ge(a,x):
'Find leftmost item greater than or equal to x'
i=bisect_left(a,x)
ifi!=len(a):
returna[i]
raiseValueError
其他示例¶
函数 bisect()
还可以用于数字表查询。这个例子是使用 bisect()
从一个给定的考试成绩集合里,通过一个有序数字表,查出其对应的字母等级:90 分及以上是 'A',80 到 89 是 'B',以此类推
>>> defgrade(score,breakpoints=[60,70,80,90],grades='FDCBA'):... i=bisect(breakpoints,score)
... returngrades[i]
...
>>> [grade(score)forscorein[33,99,77,70,89,90,100]]
['F', 'A', 'C', 'C', 'B', 'A', 'A']
与 sorted()
函数不同,对于 bisect()
函数来说,key 或者 reversed 参数并没有什么意义。因为这会导致设计效率低下(连续调用 bisect 函数时,是不会 "记住" 过去查找过的键的)。
正相反,最好去搜索预先计算好的键列表,来查找相关记录的索引。
>>> data=[('red',5),('blue',1),('yellow',8),('black',0)]>>> data.sort(key=lambdar:r[1])
>>> keys=[r[1]forrindata]# precomputed list of keys
>>> data[bisect_left(keys,0)]
('black', 0)
>>> data[bisect_left(keys,1)]
('blue', 1)
>>> data[bisect_left(keys,5)]
('red', 5)
>>> data[bisect_left(keys,8)]
('yellow', 8)
以上是 Python标准库bisect数组二分查找算法 的全部内容, 来源链接: utcz.com/z/508031.html