Menyusun dan Mencari Python

Bayangkan bahawa anda mempunyai sekeping kertas di tangan anda dengan 1,000 nama yang disenaraikan dan anda perlu mencari salah satu daripada mereka, tetapi senarai ini tidak dalam susunan abjad. Ia akan sangat mengecewakan, bukan? Walaupun ia mengambil masa yang lama untuk menyusun senarai ini, ia menjadikan nama mencari lebih mudah. Jadi, perkara yang menyusun adalah keinginan semulajadi manusia kita, dan mencari senarai yang disusun adalah lebih banyak penjimatan buruh daripada mencari senarai yang tidak teratur.

Di dunia komputer, senarai carian boleh menjadi sangat besar, dan juga komputer yang cepat, prestasi mungkin terjejas. Dalam kes ini, algoritma penyortiran dan carian yang sesuai akan menjadi penyelesaian kepada masalah tersebut. Sort adalah proses menyusun senarai nilai dalam rangka, sementara carian adalah proses mencari kedudukan nilai dalam senarai.

Untuk menggambarkan kepentingan isu ini, izinkan saya menunjukkan kepada anda apa yang dikatakan oleh saintis komputer Amerika yang hebat Donald Knuth:

Pengilang komputer pada tahun 1960 -an menganggarkan bahawa, memandangkan semua pelanggan, lebih daripada 25% daripada runtime komputer mereka dibelanjakan untuk menyusun. Malah, dalam banyak kes pemasangan, tugas penyortiran mengambil lebih daripada separuh masa pengiraan. Dari statistik ini, kita dapat menyimpulkan bahawa (i) penyortiran mempunyai banyak aplikasi penting, atau (ii) ramai orang menyusun apabila mereka tidak seharusnya, atau (iii) algoritma penyortiran yang tidak cekap telah digunakan secara meluas. - "Seni Pengaturcaraan Komputer" Jilid 3: Susun dan Cari, halaman 3

Dalam tutorial ini, saya akan menunjukkan kepada anda bagaimana untuk melaksanakan algoritma pemilihan pemilihan dan algoritma carian linear.

Tetapi sebelum kita memulakan, jika anda hanya ingin menyusun dan mencari dalam kod Python anda, saya akan menunjukkan kepada anda kaedah terbina dalam.

kaedah penyortiran terbina dalam dan fungsi dalam python

Anda boleh membuat banyak algoritma penyortiran menggunakan Python. Ini adalah latihan pembelajaran yang baik, tetapi untuk aplikasi pengeluaran anda harus berpegang dengan fungsi dan kaedah yang tersimpan dalam Python.

Python mempunyai kaedah

yang boleh anda gunakan untuk menyusun senarai di tempat. Algoritma penyortiran yang digunakan di belakang tabir Python dipanggil Timsort. Ia adalah algoritma penyortiran hibrid berdasarkan penyortiran memasukkan dan penggabungan penyortiran yang memberikan prestasi yang sangat baik dalam banyak kehidupan kehidupan sebenar. Berikut adalah contoh cara menggunakan kedua -dua fungsi dan kaedah ini: list.sort()

marks_a = [61, 74, 58, 49, 95, 88]
marks_b = [94, 85, 16, 47, 88, 59]

# [49, 58, 61, 74, 88, 95]
print(sorted(marks_a))

# None
print(marks_b.sort())

# [61, 74, 58, 49, 95, 88]
print(marks_a)

# [16, 47, 59, 85, 88, 94]
print(marks_b)

anda mungkin melihat beberapa situasi dalam kod di atas. Fungsi

mengembalikan senarai disusun baru tanpa mengubah senarai asal sorted(). Walau bagaimanapun, senarai asal tetap sama. Sebaliknya, apabila kita memanggil kaedah marks_a pada marks_b, ia kembali sort(). None

Anda boleh lulus beberapa parameter untuk mengubah suai tingkah laku penyortiran. Sebagai contoh, lulus fungsi ke parameter reverse, yang menyusun senarai kata -kata kami mengikut abjad tanpa sebarang parameter. Dalam kes kedua, kami menggunakan sorted() untuk membalikkan urutan perkataan yang disusun. reverse=True

Pilih algoritma penyortiran

Pilih Sort Algoritma adalah berdasarkan pemilihan berterusan nilai minimum atau maksimum. Katakan kami mempunyai senarai yang kami ingin menyusun dalam urutan menaik (kecil hingga besar). Unsur terkecil akan berada di awal senarai dan elemen terbesar akan berada di akhir senarai.

Katakan senarai asal kelihatan seperti ini:

| 7 | 5 | 3.5 | 4 | 3.1 | Perkara pertama yang perlu kita lakukan ialah mencari nilai

minimum

dalam senarai, dalam kes ini . 3.1 Apabila nilai minimum dijumpai, bertukar nilai minimum dengan elemen pertama dalam senarai

. Iaitu, pertukaran

dengan . Senarai sekarang akan kelihatan seperti ini: 3.1 7

Sekarang kita menentukan kedudukan yang betul dari elemen pertama dalam senarai, kita mengulangi langkah -langkah di atas (cari nilai minimum) dari elemen kedua

senarai. Kita dapat mendapati bahawa nilai minimum dalam senarai (bermula dari elemen kedua) adalah | 3.1 | 5 | 3.5 | 4 | 7 |. Jadi kita sekarang akan bertukar

dengan

. Senarai kini menjadi: 3.5 3.5 Pada ketika ini, kami memastikan bahawa elemen pertama dan elemen kedua berada dalam kedudukan yang betul. 5

Sekarang, kami menyemak nilai minimum dalam senarai yang lain, iaitu bermula dengan elemen ketiga

. Nilai minimum dalam senarai yang lain ialah | 3.1 | 3.5 | 5 | 4 | 7 |, yang kini kita bertukar dengan

. Oleh itu, senarai menjadi:

Oleh itu, kita kini menentukan bahawa tiga unsur pertama 5 berada dalam kedudukan yang betul dan proses berterusan dengan cara ini. 4 5 mari kita lihat cara melaksanakan algoritma pemilihan pemilihan di Python (berdasarkan Isai Damier):

| 3.1 | 3.5 | 4 | 5 | 7 | mari kita menguji algoritma dengan menambahkan pernyataan berikut pada akhir skrip di atas:

Dalam kes ini, anda harus mendapatkan output berikut:

Algoritma carian linear

marks_a = [61, 74, 58, 49, 95, 88]
marks_b = [94, 85, 16, 47, 88, 59]

# [49, 58, 61, 74, 88, 95]
print(sorted(marks_a))

# None
print(marks_b.sort())

# [61, 74, 58, 49, 95, 88]
print(marks_a)

# [16, 47, 59, 85, 88, 94]
print(marks_b)

Algoritma Linear Carian Linear

adalah algoritma mudah di mana setiap item dalam senarai diperiksa (bermula dari item pertama) sehingga item yang dikehendaki ditemui atau akhir senarai dicapai.

def selectionSort(aList):
    for i in range(len(aList)):
        least = i
        for k in range(i+1, len(aList)):
            if aList[k] < aList[least]:
                least = k

        swap(aList, least, i)

def swap(A, x, y):
    temp = A[x]
    A[x] = A[y]
    A[y] = temp

Algoritma carian linear dilaksanakan di Python seperti berikut (berdasarkan Python School):

mari kita menguji kod. Masukkan pernyataan berikut pada akhir skrip Python di atas: [4.6, 4.7, 5.76, 7.3, 7.6, 25.3, 32.4, 43.5, 52.3, 55.3, 86.7]

Apabila memasuki

, pastikan ia adalah antara petikan tunggal atau berganda (iaitu

). Sebagai contoh, jika anda menaip

, anda perlu mendapatkan output berikut:

Dan jika anda memasukkan

sebagai input, anda akan mendapat output berikut:

my_list = [5.76,4.7,25.3,4.6,32.4,55.3,52.3,7.6,7.3,86.7,43.5]
selectionSort(my_list)
print(my_list)

Oops, your item seems not to be in the bag

Kesimpulan

Seperti yang telah kita lihat, Python membuktikan dirinya lagi sebagai bahasa pengaturcaraan yang mudah untuk memprogram konsep algoritma, sama seperti kita berurusan dengan algoritma sorting dan carian di sini.

Harus diingat bahawa terdapat algoritma penyortiran dan carian lain. Jika anda ingin menggali lebih mendalam ke dalam algoritma ini menggunakan Python, anda boleh merujuk kepada buku teks pengaturcaraan berorientasikan objek Python percuma.

Atas ialah kandungan terperinci Menyusun dan Mencari Python. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!