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python中SortedList类的用法详解

SortedList类是python第三方库sortedcontainers中的提供的一种高效的方式来存储有序的元素集合，同时支持快速的插入、删除和查找操作。

SortedList类的特点：
1.排序列表的值始终保持有序。
2.排序列表中的值必须可以比较。
3.值的总顺序在存储于排序列表期间不得改变。
4.插入、删除和查找操作的时间复杂度通常是对数级别的，这比标准列表的线性时间复杂度要好得多，特别是在处理大量数据时。
5.特别适用于需要频繁进行插入、删除和查找操作，同时需要保持元素排序的场景，如优先级队列、数据排序、范围查询等。

使用SortedList类，首先需要安装第三方库sortedcontainers：

pip install sortedcontainers

在使用的时候，从sortedcontainers导入SortedList类：

from sortedcontainers import SortedList

SortedList类提供的添加值的方法：add、update

  • add(value)，添加单个元素到有序列表，value为要添加的值
    • s = SortedList()
s.add(1)
s.add(2)
print("add元素后：{}".format(s))

  • update(iterable)，将可迭代对象，全部更新到有序列表，iterable为可迭代对象，如列表
    • s = SortedList()
s.update([1,2,3,4,5,6])
print("update元素后：{}".format(s))

    SortedList类提供的移除值的方法：clear、discard、remove、pop

  • clear()，清空列表
    • s1 = [2,6,4,5,7,8,9,0]
s2 = SortedList(s1)
print(s2)
s2.clear()
print("clear元素后：{}".format(s2))

  • discard(value)，从列表中删除指定元素，如果元素存在，删除列表中的元素，元素不存在，也不会报错
    • s1 = [2,6,4,5,7,8,9,0]
s2.update(s1)
print(s2)
s2.discard(2)
print("discard元素2后：{}".format(s2))
s2.discard(11)
print("discard元素11后：{}".format(s2))

  • remove(value)，删除有序列表中的元素，元素必须存在，否则报ValueError的错！！
    • s1 = [2,6,4,5,7,8,9,0]
s2.update(s1)
print(s2)
s2.remove(4)
print("remove元素4后：{}".format(s2))
s2.remove(1)
print("remove元素1后：{}".format(s2))

  • pop(index)，移除索引为index的值，index为索引，默认为-1，移除最后一个，注意index值不能超出边界，否则会报IndexError的错
    • s2.clear()
s1 = [2,6,4,5,7,8,9,0]
s2.update(s1)
print(s2)
res = s2.pop()
print(res)
print("pop索引为-1的元素后：{}".format(s2))
res1 = s2.pop(2)
print(res1)
print("pop索引为1的元素后：{}".format(s2))



    SortedList类提供的查找值的方法：bisect_left、bisect_right、count、index

  • bisect_left(value)，返回要插入value值在有序列表中的索引，value为要插入的值，如果列表中已有相同元素，则插入最左侧
    • s3 = SortedList([1,3,2,4,6])
print("s3为：{}".format(s3))
v = s3.bisect_left(7)
print("bisect_left插入值为7的元素后：{}".format(v))
v1 = s3.bisect_left(2)
print("bisect_left插入值为2的元素后：{}".format(v1))

  • bisect_right(value)，与bisect_left一样，返回要插入value值在有序列表中的索引，value为要插入的值，如果列表中已有相同元素，则插入最右侧
    • s4 = SortedList([1,3,2,4,6])
print("s4为：{}".format(s4))
v3 = s4.bisect_right(3)
print("bisect_right插入值为3的元素后：{}".format(v3))
v4 = s4.bisect_right(8)
print("bisect_right插入值为8的元素后：{}".format(v4))

  • count(value)，返回元素在列表中的数量，元素不存在时返回0
    • s5 = SortedList([1,1,2,3,4])
print("s5:{}".format(s5))
v5 = s5.count(1)
print("元素1的count次数为：{}".format(v5))
v6 = s5.count(7)
print("元素7的count次数为：{}".format(v6))

  • index(self, value, start=None, stop=None)，返回元素的在列表中的第一个索引，如果有start、stop，则统计这个范围内对应值的索引，默认为None，为列表中所有元素，元素不存在时报错
    • s6 = SortedList([1,1,2,3,4])
v7 = s6.index(1)
print("元素1的index为：{}".format(v7))
v8 = s6.index(1,start=1, stop=2)
print("元素1的index为：{}".format(v8))


    SortedList类提供了一些迭代值的方法：irange、islice

  • irange(minimum=None, maximum=None, inclusive=(True, True),reverse=False)，创建一个从 minimum 到 maximum 的值迭代器。默认情况下，minimum 和 maximum 都设置为 None，这自动包括了排序列表的开始和结束。参数 inclusive 是一个布尔值对，表示是否应将最小值和最大值包含在范围内。默认值为（True，True），使得范围包括最小值和最大值。当 reverse 为 True 时迭代器中的值将以相反顺序生成；reverse 默认为 False。
    • s7 = SortedList([1,2,3,4,5])
print("s7:{}".format(s7))
l = s7.irange(2,4, (True, True), False)
for i in l:
    print("i的值：{}".format(i))

l1 = s7.irange(1,3, (False, True), True)
for i1 in l1:
    print("i1的值：{}".format(i1))

  • islice(start=None, stop=None, reverse=False)，返回一个迭代器，该迭代器从start到stop对排序列表进行切片。start 和 stop 索引分别被视为包含和排除。默认情况下 start 和 stop 都为 None，这会自动包含排序列表的开始和结束。reverse 默认为 False，当 reverse 为 True 时迭代器中的值将以反序生成。
    • s8 = SortedList([1,2,3,4,5,6])
it = s8.islice(1,3, True)
for i in it:
    print("i的值{}".format(i))

it1 = s8.islice(1, 3, False)
for j in it1:
    print("j的值{}".format(j))

    SortedList类提供的copy方法

  • copy()，返回排序后的列表的浅拷贝
    • s9 = SortedList([1,2,3,4,3,2])
print("s9:{}".format(s9))
s10 = s9.copy()
print("s10:{}".format(s10))

    作者：进击的小陈

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