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本节判断列表排序的函数名格式为IsListSorted_XXX()。为简洁起见,除代码片段及其输出外,一律以_XXX()指代。
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2.1 guess
def IsListSorted_guess(lst):
listLen = len(lst) if listLen = 1: return True
#由首个元素和末尾元素猜测可能的排序规则
if lst[0] == lst[-1]: #列表元素相同
for elem in lst: if elem != lst[0]: return False
elif lst[0] lst[-1]: #列表元素升序
for i, elem in enumerate(lst[1:]): if elem lst[i]: return False
else: #列表元素降序
for i, elem in enumerate(lst[1:]): if elem lst[i]: return False
return True
_guess()是最通用的实现,几乎与语言无关。值得注意的是,该函数内会猜测给定列表可能的排序规则,因此无需外部调用者指明排序规则。
2.2 sorted
def IsListSorted_sorted(lst):
return sorted(lst) == lst or sorted(lst, reverse=True) == lst
_sorted()使用Python内置函数sorted()。由于sorted()会对未排序的列表排序,_sorted()函数主要适用于已排序列表。
若想判断列表未排序后再对其排序,不如直接调用列表的sort()方法,因为该方法内部会判断列表是否排序。对于已排序列表,该方法的时间复杂度为线性阶O(n)——判断为O(n)而排序为O(nlgn)。
2.3 for-loop
def IsListSorted_forloop(lst, key=lambda x, y: x = y):
for i, elem in enumerate(lst[1:]): #注意,enumerate默认迭代下标从0开始
if not key(lst[i], elem): #if elem lst[i]更快,但通用性差
return False
return True
无论列表是否已排序,本函数的时间复杂度均为线性阶O(n)。注意,参数key表明缺省的排序规则为升序。
2.4 all
def IsListSorted_allenumk(lst, key=lambda x, y: x = y):
return all(key(lst[i], elem) for i, elem in enumerate(lst[1:]))import operatordef IsListSorted_allenumo(lst, oCmp=operator.le):
return all(oCmp(lst[i], elem) for i, elem in enumerate(lst[1:]))def IsListSorted_allenumd(lst):
return all((lst[i] = elem) for i, elem in enumerate(lst[1:]))def IsListSorted_allxran(lst, key=lambda x,y: x = y):
return all(key(lst[i],lst[i+1]) for i in xrange(len(lst)-1))def IsListSorted_allzip(lst, key=lambda x,y: x = y):
from itertools import izip #Python 3中zip返回生成器(generator),而izip被废弃
return all(key(a, b) for (a, b) in izip(lst[:-1],lst[1:]))
lambda表达式与operator运算符速度相当,前者简单灵活,后者略为高效(实测并不一定)。但两者速度均不如列表元素直接比较(可能存在调用开销)。亦即,_allenumd()快于_allenumo()快于_allenumk()。
若使用lambda表达式指示排序规则,更改规则时只需要改变x和y之间的比较运算符;若使用operator模块指示排序规则,更改规则时需要改变对象比较方法。具体地,lt(x, y)等效于x y,le(x, y)等效于x = y,eq(x, y)等效于x == y,ne(x, y)等效于x != y,gt(x, y)等效于x y,ge(x, y)等效于x = y。例如,_allenumo()函数若要严格升序可设置oCmp=operator.lt。
此外,由all()函数的帮助信息可知,_allenumk()其实是_forloop()的等效形式。
2.5 numpy
def IsListSorted_numpy(arr, key=lambda dif: dif = 0):
import numpy try: if arr.dtype.kind == 'u': #无符号整数数组执行np.diff时存在underflow风险
arr = numpy.int64(lst) except AttributeError: pass #无dtype属性,非数组
return (key(numpy.diff(arr))).all() #numpy.diff(x)返回相邻数组元素的差值构成的数组
NumPy是用于科学计算的Python基础包,可存储和处理大型矩阵。它包含一个强大的N维数组对象,比Python自身的嵌套列表结构(nested list structure)高效得多。第三节的实测数据表明,_numpy()处理大型列表时性能非常出色。
在Windows系统中可通过pip install numpy命令安装NumPy包,不建议登录官网下载文件自行安装。
2.6 reduce
def IsListSorted_reduce(iterable, key=lambda x, y: x = y):
cmpFunc = lambda x, y: y if key(x, y) else float('inf') return reduce(cmpFunc, iterable, .0) float('inf')
reduce实现是all实现的变体。累加器(accumulator)中仅存储最后一个检查的列表元素,或者Infinity(若任一元素小于前个元素值)。
前面2.1~2.5小节涉及下标操作的函数适用于列表等可迭代对象(Iterable)。对于通用迭代器(Iterator)对象,即可以作用于next()函数或方法的对象,可使用_reduce()及后面除_rand()外各小节的函数。迭代器的计算是惰性的,只有在需要返回下一个数据时才会计算,以避免不必要的计算。而且,迭代器方式无需像列表那样切片为两个迭代对象。
2.7 imap
def IsListSorted_itermap(iterable, key=lambda x, y: x = y):
from itertools import imap, tee
a, b = tee(iterable) #为单个iterable创建两个独立的iterator
next(b, None) return all(imap(key, a, b))
2.8 izip
def IsListSorted_iterzip(iterable, key=lambda x, y: x = y):
from itertools import tee, izip
a, b = tee(iterable) next(b, None) return all(key(x, y) for x, y in izip(a, b))def pairwise(iterable):
from itertools import tee, izip
a, b = tee(iterable) next(b, None) return izip(a, b) #"s - (s0,s1), (s1,s2), (s2, s3), ..."def IsListSorted_iterzipf(iterable, key=lambda x, y: x = y):
return all(key(a, b) for a, b in pairwise(iterable))
第三节的实测数据表明,虽然存在外部函数调用,_iterzipf()却比_iterzip()略为高效。
2.9 fast
def IsListSorted_fastd(lst):
it = iter(lst) try:
prev = it.next() except StopIteration: return True
for cur in it: if prev cur: return False
prev = cur return Truedef IsListSorted_fastk(lst, key=lambda x, y: x = y):
it = iter(lst) try:
prev = it.next() except StopIteration: return True
for cur in it: if not key(prev, cur): return False
prev = cur return True
_fastd()和_fastk()是Stack Overflow网站回答里据称执行最快的。实测数据表明,在列表未排序时,它们的性能表现确实优异。
2.10 random
import randomdef IsListSorted_rand(lst, randNum=3, randLen=100):
listLen = len(lst) if listLen = 1: return True
#由首个元素和末尾元素猜测可能的排序规则
if lst[0] lst[-1]: #列表元素升序
key = lambda dif: dif = 0
else: #列表元素降序或相等
key = lambda dif: dif = 0
threshold, sortedFlag = 10000, True
import numpy if listLen = threshold or listLen = randLen*2 or not randNum: return (key(numpy.diff(numpy.array(lst)))).all() from random import sample for i in range(randNum):
sortedRandList = sorted(sample(xrange(listLen), randLen))
flag = (key(numpy.diff(numpy.array([lst[x] for x in sortedRandList])))).all()
sortedFlag = sortedFlag and flag return sortedFlag
_rand()借助随机采样降低运算规模,并融入其他判断函数的优点。例如,猜测列表可能的排序规则,并在随机采样不适合时使用相对快速的判断方式,如NumPy。
通过line_profiler分析可知,第20行和第21行与randLen有关,但两者耗时接近。因此randLen应小于listLen的一半,以抵消sorted开销。除内部限制外,用户可以调节随机序列个数和长度,如定制单个但较长的序列。
注意,_rand()不适用于存在微量异常数据的长列表。因为这些数据很可能被随机采样遗漏,从而影响判断结果的准确性。
1、首先创建一个手机的列表,用print函数将列表打印到屏幕上。
2、用列表自带的sort函数对手机价格排序。
3、再次用print函数,把排序后的手机列表打印到屏幕上,获取完整代码,实现手机排名程序。
8个超好用内置函数set(),eval(),sorted(),reversed(),map(),reduce(),filter(),enumerate()
python中有许多内置函数,不像print那么广为人知,但它们却异常的强大,用好了可以大大提高代码效率。
这次来梳理下8个好用的python内置函数
1、set()
当需要对一个列表进行去重操作的时候,set()函数就派上用场了。
用于创建一个集合,集合里的元素是无序且不重复的。集合对象创建后,还能使用并集、交集、差集功能。
2、eval()之前有人问如何用python写一个四则运算器,输入字符串公式,直接产生结果。用eval()来做就很简单:eval(str_expression)作用是将字符串转换成表达式,并且执行。
3、sorted()在处理数据过程中,我们经常会用到排序操作,比如将列表、字典、元组里面的元素正/倒排序。这时候就需要用到sorted() ,它可以对任何可迭代对象进行排序,并返回列表。对列表升序操作:
对元组倒序操作:
使用参数:key,根据自定义规则,按字符串长度来排序:
根据自定义规则,对元组构成的列表进行排序:
4、reversed()如果需要对序列的元素进行反转操作,reversed()函数能帮到你。reversed()接受一个序列,将序列里的元素反转,并最终返回迭代器。
5、map()做文本处理的时候,假如要对序列里的每个单词进行大写转化操作。这个时候就可以使用map()函数。
map()会根据提供的函数,对指定的序列做映射,最终返回迭代器。也就是说map()函数会把序列里的每一个元素用指定的方法加工一遍,最终返回给你加工好的序列。举个例子,对列表里的每个数字作平方处理:
6、reduce()前面说到对列表里的每个数字作平方处理,用map()函数。那我想将列表里的每个元素相乘,该怎么做呢?这时候用到reduce()函数。
reduce()会对参数序列中元素进行累积。第一、第二个元素先进行函数操作,生成的结果再和第三个元素进行函数操作,以此类推,最终生成所有元素累积运算的结果。再举个例子,将字母连接成字符串。
你可能已经注意到,reduce()函数在python3里已经不再是内置函数,而是迁移到了functools模块中。这里把reduce()函数拎出来讲,是因为它太重要了。
7、filter()一些数字组成的列表,要把其中偶数去掉,该怎么做呢?
filter()函数轻松完成了任务,它用于过滤序列,过滤掉不符合条件的元素,返回一个迭代器对象。filter()函数和map()、reduce()函数类似,都是将序列里的每个元素映射到函数,最终返回结果。我们再试试,如何从许多单词里挑出包含字母w的单词。
8、enumerate()这样一个场景,同时打印出序列里每一个元素和它对应的顺序号,我们用enumerate()函数做做看。
enumerate翻译过来是枚举、列举的意思,所以说enumerate()函数用于对序列里的元素进行顺序标注,返回(元素、索引)组成的迭代器。再举个例子说明,对字符串进行标注,返回每个字母和其索引。
cmp(x,y) 就是compare(x,y)
numbers.sort(cmp),意思是对numbers这个list进行排序,其中排序使用的规则是cmp