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  • 总算明了python如何排序

    排序算法是为了让无序的数据组合变成有序的数据组合。 有序的数据组合最大的优势是在于当你进行数据定位和采用时,会非常方便,那么python如何排序呢?一起来了解下吧: python如何排序
    [图片0] 1)排序基础 简单的升序排序是非常容易的。只需要调用sorted()方法。它返回一个新的list,新的list的元素基于小于运算符(__lt__)来排序。 >>> sorted([5, 2, 3, 1, 4]) [1, 2, 3, 4, 5] 你也可以使用()方法来排序,此时list本身将被修改。通常此方法不如sorted()方便,但是如果你不需要保留原来的list,此方法将更有效。 >>> a = [5, 2, 3, 1, 4] >>> () >>> a [1, 2, 3, 4, 5] 另一个不同就是()方法仅被定义在list中,相反地sorted()方法对所有的可迭代序列都有效。 >>> sorted({1: 'D', 2: 'B', 3: 'B', 4: 'E', 5: 'A'}) [1, 2, 3, 4, 5] 2)key参数/函数 从开始,()和sorted()函数增加了key参数来指定一个函数,此函数将在每个元素比较前被调用。 例如通过key指定的函数来忽略字符串的大小写: >>> sorted("This is a test string from Andrew".split(), key=) ['a', 'Andrew', 'from', 'is', 'string', 'test', 'This'] key参数的值为一个函数,此函数只有一个参数且返回一个值用来进行比较。这个技术是快速的因为key指定的函数将准确地对每个元素调用。 更广泛的使用情况是用复杂对象的某些值来对复杂对象的序列排序,例如: >>> student_tuples = [ ('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10), ] >>> sorted(student_tuples, key=lambda student: student[2]) # sort by age [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] 同样的技术对拥有命名属性的复杂对象也适用,例如: >>> class Student: def __init__(self, name, grade, age): = name = grade = age def __repr__(self): return repr((, , )) >>> student_objects = [ Student('john', 'A', 15), Student('jane', 'B', 12), Student('dave', 'B', 10), ] >>> sorted(student_objects, key=lambda student: ) # sort by age [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] 3)Operator 模块函数 上面的key参数的使用非常广泛,因此python提供了一些方便的函数来使得访问方法更加容易和快速。operator模块有itemgetter,attrgetter,从开始还增加了methodcaller方法。使用这些方法,上面的操作将变得更加简洁和快速: >>> from operator import itemgetter, attrgetter >>> sorted(student_tuples, key=itemgetter(2)) [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] >>> sorted(student_objects, key=attrgetter('age')) [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] operator模块还允许多级的排序,例如,先以grade,然后再以age来排序: >>> sorted(student_tuples, key=itemgetter(1,2)) [('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)] >>> sorted(student_objects, key=attrgetter('grade', 'age')) [('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)] 4)升序和降序 ()和sorted()都接受一个参数reverse(True or False)来表示升序或降序排序。例如对上面的student降序排序如下: >>> sorted(student_tuples, key=itemgetter(2), reverse=True) [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)] >>> sorted(student_objects, key=attrgetter('age'), reverse=True) [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)] 5)排序的稳定性和复杂排序 从开始,排序被保证为稳定的。意思是说多个元素如果有相同的key,则排序前后他们的先后顺序不变。 >>> data = [('red', 1), ('blue', 1), ('red', 2), ('blue', 2)] >>> sorted(data, key=itemgetter(0)) [('blue', 1), ('blue', 2), ('red', 1), ('red', 2)] 注意在排序后'blue'的顺序被保持了,即'blue', 1在'blue', 2的前面。 更复杂地你可以构建多个步骤来进行更复杂的排序,例如对student数据先以grade降序排列,然后再以age升序排列。 >>> s = sorted(student_objects, key=attrgetter('age')) # sort on secondary key >>> sorted(s, key=attrgetter('grade'), reverse=True) # now sort on primary key, descending [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] 6)最老土的排序方法-DSU 我们称其为DSU(Decorate-Sort-Undecorate),原因为排序的过程需要下列三步: 第一:对原始的list进行装饰,使得新list的值可以用来控制排序; 第二:对装饰后的list排序; 第三:将装饰删除,将排序后的装饰list重新构建为原来类型的list; 例如,使用DSU方法来对student数据根据grade排序: >>> decorated = [(, i, student) for i, student in enumerate(student_objects)] >>> () >>> [student for grade, i, student in decorated] # undecorate [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)] 上面的比较能够工作,原因是tuples是可以用来比较,tuples间的比较首先比较tuples的第一个元素,如果第一个相同再比较第二个元素,以此类推。 并不是所有的情况下都需要在以上的tuples中包含索引,但是包含索引可以有以下好处: 第一:排序是稳定的,如果两个元素有相同的key,则他们的原始先后顺序保持不变; 第二:原始的元素不必用来做比较,因为tuples的第一和第二元素用来比较已经是足够了。 此方法被RandalL.在perl中广泛推广后,他的另一个名字为也被称为Schwartzian transform。 对大的list或list的元素计算起来太过复杂的情况下,在前,DSU很可能是最快的排序方法。但是在之后,上面解释的key函数提供了类似的功能。 7)其他语言普遍使用的排序方法-cmp函数 在前,sorted()和()函数没有提供key参数,但是提供了cmp参数来让用户指定比较函数。此方法在其他语言中也普遍存在。 在中,cmp参数被彻底的移除了,从而简化和统一语言,减少了高级比较和__cmp__方法的冲突。 在中cmp参数指定的函数用来进行元素间的比较。此函数需要2个参数,然后返回负数表示小于,0表示等于,正数表示大于。例如: >>> def numeric_compare(x, y): return x - y >>> sorted([5, 2, 4, 1, 3], cmp=numeric_compare) [1, 2, 3, 4, 5] 或者你可以反序排序: >>> def reverse_numeric(x, y): return y - x >>> sorted([5, 2, 4, 1, 3], cmp=reverse_numeric) [5, 4, 3, 2, 1] 当我们将现有的的代码移植到时,需要将cmp函数转化为key函数,以下的wrapper很有帮助: def cmp_to_key(mycmp): 'Convert a cmp= function into a key= function' class K(object): def __init__(self, obj, *args): = obj def __lt__(self, other): return mycmp(, ) < 0 def __gt__(self, other): return mycmp(, ) > 0 def __eq__(self, other): return mycmp(, ) == 0 def __le__(self, other): return mycmp(, ) <= 0 def __ge__(self, other): return mycmp(, ) >= 0 def __ne__(self, other): return mycmp(, ) != 0 return K 当需要将cmp转化为key时,只需要: >>> sorted([5, 2, 4, 1, 3], key=cmp_to_key(reverse_numeric)) [5, 4, 3, 2, 1] 从,cmp_to_key()函数被增加到了functools模块中。 8)其他注意事项 * 对需要进行区域相关的排序时,可以使用()作为key函数,或者使用()作为cmp函数。 * reverse参数任然保持了排序的稳定性,有趣的时,同样的效果可以使用reversed()函数两次来实现: >>> data = [('red', 1), ('blue', 1), ('red', 2), ('blue', 2)] >>> assert sorted(data, reverse=True) == list(reversed(sorted(reversed(data)))) * 其实排序在内部是调用元素的__cmp__来进行的,所以我们可以为元素类型增加__cmp__方法使得元素可比较,例如: >>> = lambda self, other: < >>> sorted(student_objects) [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] * key函数不仅可以访问需要排序元素的内部数据,还可以访问外部的资源,例如,如果学生的成绩是存储在dictionary中的,则可以使用此dictionary来对学生名字的list排序,如下: >>> students = ['dave', 'john', 'jane'] >>> newgrades = {'john': 'F', 'jane':'A', 'dave': 'C'} >>> sorted(students, key=) ['jane', 'dave', 'john'] *当你需要在处理数据的同时进行排序的话,sort(),sorted()或()不是最好的方法。在这种情况下,可以使用heap,red-black tree或treap。 python的dict如何排序 Python的内置dictionary数据类型是无序的,通过key来获取对应的value。可是有时我们需要对dictionary中 的item进行排序输出,可能根据key,也可能根据value来排 #最简单的方法,这个是按照key值排序: def sortedDictValues1(adict): items = () () return [value for key, value in items] #又一个按照key值排序,貌似比上一个速度要快点 def sortedDictValues2(adict): keys = () () return [dict[key] for key in keys] #还是按key值排序,据说更快。。。而且当key为tuple的时候照样适用 def sortedDictValues3(adict): keys = () () return map(, keys) #一行语句搞定: [(k,di[k]) for k in sorted(())] #来一个根据value排序的,先把item的key和value交换位置放入一个list中,再根据list每个元素的第一个值,即原来的value值,排序: def sort_by_value(d): items=() backitems=[[v[1],v[0]] for v in items] () return [ backitems[i][1] for i in range(0,len(backitems))] #还是一行搞定: [ v for v in sorted(())] #用lambda表达式来排序,更灵活: sorted((), lambda x, y: cmp(x[1], y[1])), 或反序: sorted((), lambda x, y: cmp(x[1], y[1]), reverse=True) #用sorted函数的key= 参数排序: # 按照key进行排序 print sorted((), key=lambda d: d[0]) # 按照value进行排序 print sorted((), key=lambda d: d[1]) 下面给出python内置sorted函数的帮助文档: sorted(...) sorted(iterable, cmp=None, key=None, reverse=False) --> new sorted list 看了上面这么多种对dictionary排序的方法,其实它们的核心思想都一样,即把dictionary中的元素分离出来放到一个list中,对list排序,从而间接实现对dictionary的排序。这个“元素”可以是key,value或者item。 按照value排序可以用 sorted(, key=lambda d:d[1]) 若版本低不支持sorted 将key,value 以tuple一起放在一个list中 l = [] ((akey,avalue))... 用sort() (lambda a,b :cmp(a[1],b[1]))(cmp前加“-”表示降序排序)
    [图片1] Python如何排序数据 排序基础 简单的升序排序非常容易:只需调用 sorted() 函数,就得到一个有序的新列表: >>> sorted([5, 2, 3, 1, 4]) [1, 2, 3, 4, 5] >>> sorted([5, 2, 3, 1, 4]) [1, 2, 3, 4, 5] 你也可以使用 () 方法,此方法为就地排序(并且返回 None 来避免混淆)。通常来说这不如 sorted() 方便——但是当你不需要保留原始列表的时候,这种方式略高效一些。 Python >>> a = [5, 2, 3, 1, 4] >>> () >>> a [1, 2, 3, 4, 5] >>> a = [5, 2, 3, 1, 4] >>> () >>> a [1, 2, 3, 4, 5] 另外一个区别是 () 方法只可以供列表使用,而 sorted() 函数可以接受任意可迭代对象(iterable)。 Python >>> sorted({1: 'D', 2: 'B', 3: 'B', 4: 'E', 5: 'A'}) [1, 2, 3, 4, 5] 1 2 >>> sorted({1: 'D', 2: 'B', 3: 'B', 4: 'E', 5: 'A'}) [1, 2, 3, 4, 5] Key 函数 () 和 sorted() 都有一个 key 参数,用于指定在作比较之前,调用何种函数对列表元素进行处理。 For example, here’s a case-insensitive string comparison: 例如,忽略大小写的字符串比较: >>> sorted("This is a test string from Andrew".split(), key=) ['a', 'Andrew', 'from', 'is', 'string', 'test', 'This'] >>> sorted("This is a test string from Andrew".split(), key=) ['a', 'Andrew', 'from', 'is', 'string', 'test', 'This'] key 参数的值应该是一个函数,该函数接收一个参数,并且返回一个 key 为排序时所用。这种方法速度很快,因为每个输入项仅调用一次 key 函数。 一种常见模式是使用对象的下标作为 key 来排序复杂对象。例如: >>> student_tuples = [ ('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10), ] >>> sorted(student_tuples, key=lambda student: student[2]) # sort by age [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] >>> student_tuples = [ ('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10), ] >>> sorted(student_tuples, key=lambda student: student[2]) # sort by age [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] 同样的技巧也可以用在带有命名属性(named attributes)的对象上。 >>> class Student: def <strong>init</strong>(self, name, grade, age): = name = grade = age def <strong>repr</strong>(self): return repr((, , )) >>> class Student: def <strong>init</strong>(self, name, grade, age): = name = grade = age def <strong>repr</strong>(self): return repr((, , )) >>> student_objects = [ Student('john', 'A', 15), Student('jane', 'B', 12), Student('dave', 'B', 10), ] >>> sorted(student_objects, key=lambda student: ) # sort by age [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] >>> student_objects = [ Student('john', 'A', 15), Student('jane', 'B', 12), Student('dave', 'B', 10), ] >>> sorted(student_objects, key=lambda student: ) # sort by age [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] 上述的 key 函数模式是非常常见的,所以 Python 提供了一些更简单快速的访问属性的函数。operator 模块有 itemgetter()、attrgetter() 和 methodcaller() 函数。 Using those functions, the above examples become simpler and faster: 使用这些函数,可以使上述的示例更加简洁高效: >>> from operator import itemgetter, attrgetter >>> from operator import itemgetter, attrgetter >>> sorted(student_tuples, key=itemgetter(2)) [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] >>> sorted(student_tuples, key=itemgetter(2)) [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] >>> sorted(student_objects, key=attrgetter('age')) [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] >>> sorted(student_objects, key=attrgetter('age')) [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] operator 模块方法允许多级排序。例如,可以先按 grade 排序,然后再按 age 排序: >>> sorted(student<em>tuples, key=itemgetter(1,2)) [('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)]</em> >>> sorted(student<em>tuples, key=itemgetter(1,2)) [('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)]</em> >>> sorted(student_objects, key=attrgetter('grade', 'age')) [('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)] >>> sorted(student_objects, key=attrgetter('grade', 'age')) [('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)] () 和 sorted() 都有布尔型的 reverse 参数,用来指定是否降序。例如,按 age 的降序来对学生数据进行排序: >>> sorted(student_tuples, key=itemgetter(2), reverse=True) [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)] >>> sorted(student_tuples, key=itemgetter(2), reverse=True) [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)] >>> sorted(student_objects, key=attrgetter('age'), reverse=True) [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)] >>> sorted(student_objects, key=attrgetter('age'), reverse=True) [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)] 排序是保证为稳定的,也就是说,当多条记录拥有相同的 key 时,原始的顺序会被保留下来。 >>> data = [('red', 1), ('blue', 1), ('red', 2), ('blue', 2)] >>> sorted(data, key=itemgetter(0)) [('blue', 1), ('blue', 2), ('red', 1), ('red', 2)] >>> data = [('red', 1), ('blue', 1), ('red', 2), ('blue', 2)] >>> sorted(data, key=itemgetter(0)) [('blue', 1), ('blue', 2), ('red', 1), ('red', 2)] 注意到两条 blue 记录保持了原来的顺序, 所以 (‘blue’, 1) 一定在 (‘blue’, 2) 之前。 这个非常棒的属性允许你通过一系列排序来进行复杂排序。例如,学生数据先按 grade 升序,然后按 age 降序,优先排序 age,然后再按 grade 排序: Python >>> s = sorted(student_objects, key=attrgetter('age')) # sort on secondary key >>> sorted(s, key=attrgetter('grade'), reverse=True) # now sort on primary key, descending [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] >>> s = sorted(student_objects, key=attrgetter('age')) # sort on secondary key >>> sorted(s, key=attrgetter('grade'), reverse=True) # now sort on primary key, descending [('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] Python 使用的 Timsort 算法由于可以有效利用数据集中已有的顺序,因而可以高效地进行多级排序。 Python排序的方法 列表排序 只需调用python中的sorted()方法就可以实现升序排序 >>> sorted([5, 2, 3, 1, 4]) [1, 2, 3, 4, 5] 加入一行(reverse = True)就能实现降序排序 2.冒泡排序 1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。 2.对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。 3.针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。 4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。 def sort(lists, left, right): if left >= right: return lists key = lists[left] low = left high = right while left < right: while left < right and lists[right] >= key: right -= 1 lists[left] = lists[right] while left < right and lists[left] <= key: left += 1 lists[right] = lists[left] lists[right] = key quick_sort(lists, low, left - 1) quick_sort(lists, left + 1, high) return lists if __name__ == '__main__': lists = [5, 2, 3, 1, 4] print sort(lists) 3.快速排序 设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是,快速排序不是一种稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。 一趟快速排序的算法是: 1)设置两个变量i、j,排序开始的时候:i=0,j=N-1; 2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0]; 3)从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j–),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]互换; 4)从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]互换; 5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。 def sort(lists, left, right): if left >= right: return lists key = lists[left] low = left high = right while left < right: while left < right and lists[right] >= key: right -= 1 lists[left] = lists[right] while left < right and lists[left] <= key: left += 1 lists[right] = lists[left] lists[right] = key quick_sort(lists, low, left - 1) quick_sort(lists, left + 1, high) return lists if __name__ == '__main__': lists = [5, 2, 3, 1, 4] print sort(lists) 4.插入排序 每步将一个待排序的纪录,按其关键码值的大小插入前面已经排序的文件中适当位置上,直到全部插入完为止。 这里写图片描述 def sort(lists): count = len(lists) for i in range(0, count): min = i for j in range(i + 1, count): if lists[min] > lists[j]: min = j lists[min], lists[i] = lists[i], lists[min] return lists if __name__ == '__main__': lists = [5, 2, 3, 1, 4] print sort(lists)