3 мин для чтениясортировка списка в python
Содержание:
Сравнение скоростей сортировок
Для сравнения сгенерируем массив из 5000 чисел от 0 до 1000. Затем определим время, необходимое для завершения каждого алгоритма. Повторим каждый метод 10 раз, чтобы можно было более точно установить, насколько каждый из них производителен.
Пузырьковая сортировка — самый медленный из всех алгоритмов. Возможно, он будет полезен как введение в тему алгоритмов сортировки, но не подходит для практического использования.Быстрая сортировка хорошо оправдывает своё название, почти в два раза быстрее, чем сортировка слиянием, и не требуется дополнительное место для результирующего массива.Сортировка вставками выполняет меньше сравнений, чем сортировка выборкой и в реальности должна быть производительнее, но в данном эксперименте она выполняется немного медленней. Сортировка вставками делает гораздо больше обменов элементами. Если эти обмены занимают намного больше времени, чем сравнение самих элементов, то такой результат вполне закономерен.
Вы познакомились с шестью различными алгоритмами сортировок и их реализациями на Python. Масштаб сравнения и количество перестановок, которые выполняет алгоритм вместе со средой выполнения кода, будут определяющими факторами в производительности. В реальных приложениях Python рекомендуется использовать встроенные функции сортировки, поскольку они реализованы именно для удобства разработчика.
Лучше понять эти алгоритмы вам поможет их визуализация.
Custom Sections and Ordering
You can change the section order with option from the default
of:
FUTURE,STDLIB,THIRDPARTY,FIRSTPARTY,LOCALFOLDER
to your preference:
sections=FUTURE,STDLIB,FIRSTPARTY,THIRDPARTY,LOCALFOLDER
You also can define your own sections and their order.
Example:
known_django=django known_pandas=pandas,numpy sections=FUTURE,STDLIB,DJANGO,THIRDPARTY,PANDAS,FIRSTPARTY,LOCALFOLDER
would create two new sections with the specified known modules.
The option will prevent the listed sections from being
split from the previous section by an empty line.
Example:
sections=FUTURE,STDLIB,THIRDPARTY,FIRSTPARTY,LOCALFOLDER no_lines_before=LOCALFOLDER
would produce a section with both FIRSTPARTY and LOCALFOLDER modules
combined.
IMPORTANT NOTE: It is very important to know when setting sections that the naming
does not directly map for historical reasons. For custom settings, the only difference is
capitalization ( VS ) for all others reference the
following mapping:
- : # Like known standard library but appends instead of replacing
This will likely be changed in isort 6.0.0+ in a backwards compatible way.
Why isort?
isort simply stands for import sort. It was originally called
«sortImports» however I got tired of typing the extra characters and
came to the realization camelCase is not pythonic.
I wrote isort because in an organization I used to work in the manager
came in one day and decided all code must have alphabetically sorted
imports. The code base was huge — and he meant for us to do it by hand.
However, being a programmer — I’m too lazy to spend 8 hours mindlessly
performing a function, but not too lazy to spend 16 hours automating it.
I was given permission to open source sortImports and here we are 🙂
Thanks and I hope you find isort useful!
Menus
Icon BarMenu IconAccordionTabsVertical TabsTab HeadersFull Page TabsHover TabsTop NavigationResponsive TopnavNavbar with IconsSearch MenuSearch BarFixed SidebarSide NavigationResponsive SidebarFullscreen NavigationOff-Canvas MenuHover Sidenav ButtonsSidebar with IconsHorizontal Scroll MenuVertical MenuBottom NavigationResponsive Bottom NavBottom Border Nav LinksRight Aligned Menu LinksCentered Menu LinkEqual Width Menu LinksFixed MenuSlide Down Bar on ScrollHide Navbar on ScrollShrink Navbar on ScrollSticky NavbarNavbar on ImageHover DropdownsClick DropdownsDropdown in TopnavDropdown in SidenavResp Navbar DropdownSubnavigation MenuDropupMega MenuMobile MenuCurtain MenuCollapsed SidebarCollapsed SidepanelPaginationBreadcrumbsButton GroupVertical Button GroupSticky Social BarPill NavigationResponsive Header
Creating a Sort Function
Example
<ul id=»id01″> <li>Oslo</li> <li>Stockholm</li>
<li>Helsinki</li> <li>Berlin</li> <li>Rome</li>
<li>Madrid</li></ul><script>function sortList() {
var list, i, switching, b, shouldSwitch; list =
document.getElementById(«id01»); switching = true; /* Make
a loop that will continue until no switching has been done: */
while (switching) { // Start by saying: no switching is
done: switching = false; b =
list.getElementsByTagName(«LI»); // Loop through all
list items: for (i = 0; i < (b.length — 1); i++) {
// Start by saying there should be no switching:
shouldSwitch = false; /* Check if the next
item should switch place with the current
item: */ if (b.innerHTML.toLowerCase() >
b.innerHTML.toLowerCase()) {
/* If next item is alphabetically lower than current item,
mark as a switch and break the loop: */
shouldSwitch = true; break;
} } if (shouldSwitch) {
/* If a switch has been marked, make the switch
and mark the switch as done: */
b.parentNode.insertBefore(b, b);
switching = true; } }}</script>
Задания для самоподготовки
1. Используя
сортировку, найдите первые три наименьшие значения в списке:
a=
Сам список
должен оставаться неизменным.
2. Отсортируйте
список:
digs
= (-10, 0, 7, -2, 3, 6, -8)
так, чтобы
сначала шли отрицательные числа, а затем, положительные.
3. Пусть имеется
словарь:
{‘+7’:
2345678901, ‘+4’: 3456789012, ‘+5’: 5678901234, ‘+12’: 78901234}
Необходимо
вывести телефонные номера по убыванию чисел, указанных в ключах, то есть, в
порядке:
+4, +5, +7, +12
Видео по теме
Python 3 #1: установка и запуск интерпретатора языка
Python 3 #2: переменные, оператор присваивания, типы данных
Python 3 #3: функции input и print ввода/вывода
Python 3 #4: арифметические операторы: сложение, вычитание, умножение, деление, степень
Python 3 #5: условный оператор if, составные условия с and, or, not
Python 3 #6: операторы циклов while и for, операторы break и continue
Python 3 #7: строки — сравнения, срезы строк, базовые функции str, len, ord, in
Python 3 #8: методы строк — upper, split, join, find, strip, isalpha, isdigit и другие
Python 3 #9: списки list и функции len, min, max, sum, sorted
Python 3 #10: списки — срезы и методы: append, insert, pop, sort, index, count, reverse, clear
Python 3 #11: списки — инструмент list comprehensions, сортировка методом выбора
Python 3 #12: словарь, методы словарей: len, clear, get, setdefault, pop
Python 3 #13: кортежи (tuple) и операции с ними: len, del, count, index
Python 3 #14: функции (def) — объявление и вызов
Python 3 #15: делаем «Сапер», проектирование программ «сверху-вниз»
Python 3 #16: рекурсивные и лямбда-функции, функции с произвольным числом аргументов
Python 3 #17: алгоритм Евклида, принцип тестирования программ
Python 3 #18: области видимости переменных — global, nonlocal
Python 3 #19: множества (set) и операции над ними: вычитание, пересечение, объединение, сравнение
Python 3 #20: итераторы, выражения-генераторы, функции-генераторы, оператор yield
Python 3 #21: функции map, filter, zip
Python 3 #22: сортировка sort() и sorted(), сортировка по ключам
Python 3 #23: обработка исключений: try, except, finally, else
Python 3 #24: файлы — чтение и запись: open, read, write, seek, readline, dump, load, pickle
Python 3 #25: форматирование строк: метод format и F-строки
Python 3 #26: создание и импорт модулей — import, from, as, dir, reload
Python 3 #27: пакеты (package) — создание, импорт, установка (менеджер pip)
Python 3 #28: декораторы функций и замыкания
Python 3 #29: установка и порядок работы в PyCharm
Ordering Values With .sort()#
The very similarly named differs quite a bit from the built-in. They accomplish more or less the same thing, but the documentation for highlights two of the most critical differences between and :
>>>
First, sort is a method of the class and can only be used with lists. It is not a built-in with an iterable passed to it.
Second, returns and modifies the values in place. Let’s take a look at the impacts of both of these differences in code:
>>>
There are some pretty dramatic differences in how operates compared to in this code example:
- There is no ordered output of , so the assignment to a new variable only passes a type.
- The list has been changed in place, and the original order is not maintained in any way.
These differences in behavior make and absolutely not interchangeable in code, and they can produce wildly unexpected outcomes if one is used in the wrong way.
has the same and optional keyword arguments that produce the same robust functionality as . Here, you can sort a list of phrases by the second letter of the third word and return the list in reverse:
>>>
In this sample, a is used to do the following:
Operator Module Functions
The key-function patterns shown above are very common, so Python provides convenience functions to make accessor functions easier and faster. The has itemgetter, attrgetter, and starting in Python 2.6 a methodcaller function.
Using those functions, the above examples become simpler and faster.
>>> from operator import itemgetter, attrgetter, methodcaller
>>> sorted(student_tuples, key=itemgetter(2))
>>> sorted(student_objects, key=attrgetter('age'))
The operator module functions allow multiple levels of sorting. For example, to sort by grade then by age:
>>> sorted(student_tuples, key=itemgetter(1,2))
>>> sorted(student_objects, key=attrgetter('grade', 'age'))
The third function from the operator module, methodcaller is used in the following example in which the weighted grade of each student is shown before sorting on it:
>>>
>>> sorted(student_objects, key=methodcaller('weighted_grade'))
Потребление памяти при сортировке в Python
Рассмотрим подробнее наш Python скрипт:
Python
# memory_measurement/main.py
import random
import resource
import sys
import time
from sniffing import FunctionSniffingClass
def list_sort(arr):
return arr.sort()
def sorted_builtin(arr):
return sorted(arr)
if __name__ == «__main__»:
if len(sys.argv) != 2:
sys.exit(«Please run: python (sort|sorted)»)
elif sys.argv == «sorted»:
func = sorted_builtin
elif sys.argv == «sort»:
func = list_sort
else:
sys.exit(«Please run: python (sort|sorted)»)
# код теста Lib
arr =
mythread = FunctionSniffingClass(func, arr)
mythread.start()
used_mem = 0
max_memory = 0
memory_usage_refresh = .005 # Секунды
while(1):
time.sleep(memory_usage_refresh)
used_mem = (resource.getrusage(resource.RUSAGE_SELF).ru_maxrss)
if used_mem > max_memory:
max_memory = used_mem
# Проверяет, завершен ли вызов функции
if mythread.isShutdown():
# Уберите знак комментария, если вы хотите увидеть результат
# print(mythread.results)
break;
print(«\nMAX Memory Usage:», round(max_memory / (2 ** 20), 3), «MB»)
|
1 |
# memory_measurement/main.py importrandom importresource importsys importtime fromsniffing importFunctionSniffingClass deflist_sort(arr) returnarr.sort() defsorted_builtin(arr) returnsorted(arr) if__name__==»__main__» iflen(sys.argv)!=2 sys.exit(«Please run: python (sort|sorted)») elifsys.argv1==»sorted» func=sorted_builtin elifsys.argv1==»sort» func=list_sort else sys.exit(«Please run: python (sort|sorted)») # код теста Lib arr=random.randint(,50)forrinrange(1_000_000) mythread=FunctionSniffingClass(func,arr) mythread.start() used_mem= max_memory= memory_usage_refresh=.005# Секунды while(1) time.sleep(memory_usage_refresh) used_mem=(resource.getrusage(resource.RUSAGE_SELF).ru_maxrss) ifused_mem>max_memory max_memory=used_mem # Проверяет, завершен ли вызов функции ifmythread.isShutdown() # Уберите знак комментария, если вы хотите увидеть результат # print(mythread.results) break; print(«\nMAX Memory Usage:»,round(max_memory(2**20),3),»MB») |
Для встроенных функций мы создаем две функции-обертки, чтобы была возможность передавать их в качестве аргументов в . Мы могли бы передать встроенную отсортированную функцию непосредственно в , но нам требуются одинаковые шансы для обеих. По этой причине мы также создадим для нее функцию-обертку. Кроме того, реализован простой синтаксический парсинг аргументов командной строки, позволяющий использовать его как можно проще из командной строки.
Интересно, как все работает? Посмотрим!
Shell
$ python memory_measurement/main.py sort
Calling the Target Function…
Function Call Complete
MAX Memory Usage: 23.371 MB
$ python memory_measurement/main.py sorted
Calling the Target Function…
Function Call Complete
MAX Memory Usage: 30.879 MB
|
1 |
$python memory_measurementmain.pysort Calling the Target Function… FunctionCall Complete MAX Memory Usage23.371MB $python memory_measurementmain.pysorted Calling the Target Function… FunctionCall Complete MAX Memory Usage30.879MB |
Как видите, функция потребляет примерно на 32% больше памяти, чем метод . Этого следовало ожидать, так как последний вариант изменяет список на месте, тогда как первый всегда создают отдельный список.
Задания для самоподготовки
1. Поставить в
соответствие следующим английским символам русские буквы:
h – х, e – е, l – л, o – о, w – в, r – р, d – д
и преобразовать строку «hello world!» в русские символы.
2. Дан текст:
t = «»»Куда ты скачешь
гордый конь,
И
где опустишь ты копыта?
О
мощный властелин судьбы!
Не
так ли ты над самой бездной,
На высоте, уздой железной
Россию
поднял на дыбы?»»»
Необходимо
выделить каждое второе слово из этого стихотворения и представить результат в
виде упорядоченного списка. (Подумайте как реализовать алгоритм с наименьшими
затратами по памяти).
3. Реализовать
алгоритм для нахождения всех делителей натурального числа N. Число N вводится с
клавиатуры. Для начала можно реализовать простым перебором всех N возможных чисел
(делителей). Затем, подумайте, как можно оптимизировать по скорости этот
алгоритм.
Видео по теме
Python 3 #1: установка и запуск интерпретатора языка
Python 3 #2: переменные, оператор присваивания, типы данных
Python 3 #3: функции input и print ввода/вывода
Python 3 #4: арифметические операторы: сложение, вычитание, умножение, деление, степень
Python 3 #5: условный оператор if, составные условия с and, or, not
Python 3 #6: операторы циклов while и for, операторы break и continue
Python 3 #7: строки — сравнения, срезы строк, базовые функции str, len, ord, in
Python 3 #8: методы строк — upper, split, join, find, strip, isalpha, isdigit и другие
Python 3 #9: списки list и функции len, min, max, sum, sorted
Python 3 #10: списки — срезы и методы: append, insert, pop, sort, index, count, reverse, clear
Python 3 #11: списки — инструмент list comprehensions, сортировка методом выбора
Python 3 #12: словарь, методы словарей: len, clear, get, setdefault, pop
Python 3 #13: кортежи (tuple) и операции с ними: len, del, count, index
Python 3 #14: функции (def) — объявление и вызов
Python 3 #15: делаем «Сапер», проектирование программ «сверху-вниз»
Python 3 #16: рекурсивные и лямбда-функции, функции с произвольным числом аргументов
Python 3 #17: алгоритм Евклида, принцип тестирования программ
Python 3 #18: области видимости переменных — global, nonlocal
Python 3 #19: множества (set) и операции над ними: вычитание, пересечение, объединение, сравнение
Python 3 #20: итераторы, выражения-генераторы, функции-генераторы, оператор yield
Python 3 #21: функции map, filter, zip
Python 3 #22: сортировка sort() и sorted(), сортировка по ключам
Python 3 #23: обработка исключений: try, except, finally, else
Python 3 #24: файлы — чтение и запись: open, read, write, seek, readline, dump, load, pickle
Python 3 #25: форматирование строк: метод format и F-строки
Python 3 #26: создание и импорт модулей — import, from, as, dir, reload
Python 3 #27: пакеты (package) — создание, импорт, установка (менеджер pip)
Python 3 #28: декораторы функций и замыкания
Python 3 #29: установка и порядок работы в PyCharm
sorted() With a key Argument#
One of the most powerful components of is the keyword argument called . This argument expects a function to be passed to it, and that function will be used on each value in the list being sorted to determine the resulting order.
To demonstrate a basic example, let’s assume the requirement for ordering a specific list is the length of the strings in the list, shortest to longest. The function to return the length of a string, , will be used with the argument:
>>>
The resulting order is a list with a string order of shortest to longest. The length of each element in the list is determined by and then returned in ascending order.
Let’s return to the earlier example of sorting by first letter when the case is different. can be used to solve that problem by converting the entire string to lowercase:
>>>
The output values have not been converted to lowercase because does not manipulate the data in the original list. During sorting, the function passed to is being called on each element to determine sort order, but the original values will be in the output.
There are two main limitations when you’re using functions with the argument.
First, the number of required arguments in the function passed to must be one.
The example below shows the definition of an addition function that takes two arguments. When that function is used in on a list of numbers, it fails because it is missing a second argument. Each time is called during the sort, it is only receiving one element from the list at a time:
>>>
The second limitation is that the function used with must be able to handle all the values in the iterable. For example, you have a list of numbers represented as strings to be used in , and is going to attempt to convert them to numbers using . If a value in the iterable can’t be cast to an integer, then the function will fail:
>>>
Each numeric value as a can be converted to , but can’t. This causes a to be raised and explain that can’t be converted to because it is invalid.
The functionality is extremely powerful because almost any function, built-in or user-defined, can be used to manipulate the output order.
If the ordering requirement is to order an iterable by the last letter in each string (and if the letter is the same, then to use the next letter), then a function can be defined and then used in the sorting. The example below defines a function that reverses the string passed to it, and then that function is used as the argument for :
>>>
The slice syntax is used to reverse a string. Each element will have applied to it, and the sorting order will be based on the characters in the backwards word.
Instead of writing a standalone function, you can use a function defined in the argument.
A is an anonymous function that:
- Must be defined inline
- Doesn’t have a name
- Can’t contain statements
- Will execute just like a function
In the example below, the is defined as a with no name, the argument taken by the is , and is the operation that will be performed on the argument:
>>>
is called on each element and reverses the word. That reversed output is then used for sorting, but the original words are still returned.
If the requirement changes, and the order should be reversed as well, then the keyword can be used alongside the argument:
>>>
functions are also useful when you need to sort objects based on a property. If you have a group of students and need to sort them by their final grade, highest to lowest, then a can be used to get the property from the :
>>>
This example uses to produce classes with and attributes. The calls on each element and returns the value for .
is set to to make the ascending output flipped to be descending so that the highest grades are ordered first.
The possibilities are endless for how ordering can be done when you leverage both the and keyword arguments on . Code can be kept clean and short when you use a basic for a small function, or you can write a whole new function, import it, and use it in the key argument.
Selection Sort
In selection sort we start by finding the minimum value in a given list and move it to a sorted list. Then we repeat the process for each of the
remaining elements in the unsorted list. The next element entering the sorted list is compared with the existing elements and placed at its correct position.
So at the end all the elements from the unsorted list are sorted.
def selection_sort(input_list):
for idx in range(len(input_list)):
min_idx = idx
for j in range( idx +1, len(input_list)):
if input_list > input_list:
min_idx = j
# Swap the minimum value with the compared value
input_list, input_list = input_list, input_list
l =
selection_sort(l)
print(l)
When the above code is executed, it produces the following result −
Previous Page
Print Page
Next Page
