Python进阶之如何快速将变量插入有序数组

在我们学习python的过程中，学习序列是一门必修课。本文我们就来一起看一看Python是如何快速将变量插入有序数组的，感兴趣的可以了解一下

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。