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python内置函数降序 python 降序
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Python判断列表是否已排序的各种方法及其性能
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。
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。
相关问答
Q1: 在Python中实现函数reverse,number(),判断三位数ABC是否为“降序数”?
找出组成这个三位数的数字就可以了
比如可以把这个三位数转换成字符串然后遍历,放到变量中
比如
s = str(ABC)
A = int(s[0]), B = int(s[1]), C = int
接下来比较3个数字的大小就能得出结果了
当然不转换成字符串也可以
A = ABC // 100 (是//不是/)
B = ABC // 10 % 10
C = ABC % 100
Q2: sorted函数python
sorted函数python介绍如下
sorted() 作为 Python 内置函数之一,其功能是对序列(列表、元组、字典、集合、还包括字符串)进行排序。
sorted() 函数的基本语法格式如下
list = sorted(iterable, key=None, reverse=False)
其中,iterable 表示指定的序列,key 参数可以自定义排序规则;reverse 参数指定以升序(False,默认)还是降序(True)进行排序。sorted() 函数会返回一个排好序的列表。
注意,key 参数和 reverse 参数是可选参数,即可以使用,也可以忽略。
演示sorted()函数的基本代码用法:
#对列表进行排序
a = [5,3,4,2,1]
print(sorted(a))
#对元组进行排序
a = (5,4,3,1,2)
print(sorted(a))
#字典默认按照key进行排序
a = {4:1,\
5:2,\
3:3,\
2:6,\
1:8}
print(sorted(a.items()))
#对集合进行排序
a = {1,5,3,2,4}
print(sorted(a))
#对字符串进行排序
a = "51423"
print(sorted(a))
Q3: python怎么将无序的集合转换成有序的集合?
在 Python 中,可以使用内置函数 sorted() 将无序的集合转换成有序的集合。
例如,有一个无序的集合 A,你可以这样转换它:
Copy code
A = {3, 2, 1}
B = sorted(A)
print(B) # 输出 [1, 2, 3]
sorted() 函数默认按升序排列,也可以通过参数 reverse 指定按降序排列。例如:
Copy code
A = {3, 2, 1}
B = sorted(A, reverse=True)
print(B) # 输出 [3, 2, 1]
注意,sorted() 函数是一个针对列表、元组、字符串等序列类型的排序函数,如果要对集合进行排序,需要先将集合转换为序列类型,再使用 sorted() 函数。
希望这些信息能帮到你!
Q4: 为什么python内置的sort比自己写的快速排序快100倍?
主要原因,内置函数用C写的。在Python语言内无论如何造不出内置函数的轮子。这也是通常C跟C++语言用户更喜欢造基础算法的轮了的原因。因为C/C++用户真有条件写出匹敌标准库的算法,但很多高级语言不行,不是程序员技术差,是客观条件就根本做不到。
你比如说Java语言没人造字符串的轮子,C++光一个字符串类就有无数多的实现。是因为C+用户更喜欢写字符串类吗?显然不是,一方面是因为Java语言内没法造出匹敌Java内置标准库算法的轮子,而C++真的可以,另外一个比较惨的原因是C++标准库的字符串功能太弱了,大多数高级语言的字符串类功能都比C+标准库字符串类功能更强。
写C++的时候一大错觉就是我觉着我能比标准库还快,同样的道理放在Python里面也同样适用,不管是Python各种常用package或内建函数,基本上都针对实用场景作了优化,自己手写的算法一般是比不上内建算法效率的,这也是为什么用Python时不鼓励自己造轮子的原因。
回到这个问题,Python内建的sort本质上为C实现的函数,本身执行效率就会比Python快很多,并且会根据不同的数据规模采用不同的排序算法,故效率一般都会优于自己在Python里面手写的排序更何况题主写的是基于递归的quicksort9,额外时间开销大。
因为python内置的sort是用c语言写的,如果你用c语言或者c++写的话肯定是可以做到一样快的至于为什么python计算效率比c语言能慢100倍这个具体的原理我不清楚,不过鉴于知乎上已经有很多大佬解释过这个问题,我就不在这里班门弄斧了
还有底下扯timsort的,快排序是所有比较排序算法里平均性能最优的一族算法,像C++和rust里的unstable_sort都是用的快排序。可能在一些情况下,比如数组几乎有序时,timsort会比快排序快。但是你随便给一个数组,比如像题主那样随机一个一百万大小的数然后排序,timsort是绝对不可能比快排序快的。绝对不可能。快的这100倍和timsort屁关系都没有。
我是C/C++程序员,我可以很负责的告诉你,在用天下现有所有高级语言进行排序的问题上,C要是认了第二,则没人敢认第一。所以,我猜,Python以及好多其他高级语言,都会时不时直接上C语言写的静态库和动态库。我自己也造了不少轮子,有部分是因为刚刚起步,对系统API和函数库不熟悉,找不到适合的,所以自己造轮子,后来发现了有更好的,我把我写的抛弃了。但这里也不排除有一部分是因为我个人觉得还有优化的空间,所以自己用C语言重新造了一个轮子,这样效率比现成的更优。
所以说,要论高级语言的鼻祖,还真非C莫属,从执行效率上讲,别说python,JAVA,C#,VB,甚至C的亲儿子C++,在同一个程序员手中,都没法与C抗衡,所以说,这些语言都是排着队等着被C吊打的,也正因为如此,所以,像python这类高级语言,有自带函数可用的,最好别想着自己重新造轮子,因为你不可能造出比自带函数更快的轮子。
内置库函数都是用C实现的,肯定要比手写的Python程序执行效率更高,此外内置排序Timsort相比本科课程上学的时间复杂度为Onlogn的排序算法做了很多常数优化,所以对于普通人而言,不要希望纯手写出来的东西效率能和标准库相当了。另外,题主写的排序是过不了LeetCode上的裸排序题目的,随机选取pivot对于快速排序是最基本的优化虽然题主排的是随机数,现在这么选肯定不是效率低的主要原因。
所以说了,py几乎得把自己的循环体拆了,这就是py和c/c++的性能差距,必须尽量用内置函数和numpy来处理数据,一旦手写循环体。,那你就得知道这可能得慢百倍,像用opency的py版时你不小心写个双循环来处理数据,那酸爽,而cppc#搞opencv就能随意用指针来写循环,这也是为啥他们其实不需要numpy这种组件,自身就有足够的性能和灵活度来处理这个。
Cpp内置的排序是快排和堆排的结合,最坏时间复杂度为nlogn,而快排最坏是n2。至于python内部的排序,我认为是一个道理,不会简简单单是一个快排,举个简单例子,当你数据已经是有序的时候,再传入快排肯定就不合适。那你设置排序函数的时候,是不是预先将他打乱,再进行快排会更好呢。当然具体不会这么简单,只是我认为官方给的接口都是很精妙的,很值得学习。
一方面Python中sort函数是用C语言写的,C++内部的sort是由快排,直接插入和堆排序混合的,当数据量比较大的时候先用的快排,当数据量小的时候用直接插入,因为当数据量变小时,快排中的每个部分基本有序,接近直接插入的最好情况的时间复杂度O(n),就比快排要好一点了。
另外一方面这个的底层实现就是归并排序。,只是使用了Python无法编写的底层实现,从而避免了Python本身附加的大量开销,速度比我们自己写的归并排序要快很多,所以说我们一般排序都尽量使用sorted和sort。
Q5: python中对组合数据类型x进行排序的内置函数是
python有两个内置的函数用于实现排序,一个是list.sort()函数,一个是sorted()函数。
区别1:list.sort()函数只能处理list类型数据的排序;sorted()则可以处理多种类型数据的排序。
区别2:list.sort()会修改原来的list为排序后的结果;sorted()不会修改原来的数据,只是返回一个排序后的对象。
下面来动手写点代码进行测试:
list进行简单的排序
1 a=['a','f','c','x','e']2 a.sort()3 a4 [a','c','e','f','x']
sorted()进行简单排序
1 a=['a','f','c','x','e']2 a_new=sorted(a)3 a_new4 ['a', 'c', 'e', 'f', 'x']
list.sort()和sorted都有默认的参数reverse,该参数的默认值为“False”,即默认升序排列。如果要进行降序排列:
1 a=['a','f','c','x','e']2 a_new=sorted(a,reverse=True)3 a_new4 ['x', 'f', 'e', 'c', 'a']
对元组进行排列,不能使用list.sort()函数:
1 a=('a','f','c','x','e')2 a_new=a.sort()3
4 ttributeError: 'tuple' object has no attribute 'sort'
对字典的排序可以按照字典的key或者value进行排序:
1 dic={"aa":11,"ff":5,"ee":22}2 printsorted(dic.keys())3 ['aa', 'ee', 'ff']
从python2.4开始list.sort()和sorted()都引入了key参数来指定一个函数进行排序,有了key参数以后我们就可以对更加复杂的数据进行排序 。
假如需要排序的数据为一个list,但list的每一个元素都是一个字典,排序的方法如下:
dic=[{"name":"sunny","age":20},
{"name":"bell","age":5},
{"name":"jim","age":1},
{"name":"jan","age":10}]print sorted(dic,key=lambda arg:arg.get('age'),reverse=False) #按照每个字典的age的值进行排序,字典的方法dict.get(key)将返回指定键的值。
#输出结果为:[{'age': 1, 'name': 'jim'}, {'age': 5, 'name': 'bell'}, {'age': 10, 'name': 'jan'}, {'age': 20, 'name': 'sunny'}]
print sorted(dic,key=lambda arg:arg.get('name'),reverse=False) #按照每个字典的name的值进行排序
#输出结果为:[{'age': 5, 'name': 'bell'}, {'age': 10, 'name': 'jan'}, {'age': 1, 'name': 'jim'}, {'age': 20, 'name': 'sunny'}]
假如需要排序的数据为一个二维的list,即list的每一个元素也是一个list,方法与上面的例子类似:
a=[['100','8','30'],['200','5','50'],['300','1','20']]print sorted(a,key=lambda arg:arg[1]) #按照每个list的第1个元素进行排序
[['300', '1', '20'], ['200', '5', '50'], ['100', '8', '30']]
前面的2个例子中,key参数的值都是函数。在sorted函数中,key参数后面的函数的参数的数量只能是一个。lambda arg:arg.get('age')是一个lambda匿名函数,它是一个没有函数名的单语句函数。冒号左边是参数,冒号右边的返回值,返回值将被用于排序。
关于python内置函数降序和python 降序的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。







