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sortedcontainers模块:Python中维持有序集合的数据结构

发布时间:2024-01-13 01:19:31

sortedcontainers是Python中一个用于维持有序集合的模块,它提供了三种主要的数据结构:SortedSet、SortedDict和SortedList。

1. SortedSet:

SortedSet是一个基于红黑树实现的有序集合数据结构,它提供了类似于集合的功能,但是元素是有序的。SortedSet是可迭代的,并支持常用的集合操作,如并集、交集、差集等。下面是一个使用例子:

from sortedcontainers import SortedSet

# 创建一个空的SortedSet
s = SortedSet()

# 添加元素
s.add(5)
s.add(10)
s.add(3)

# 打印所有元素
for num in s:
    print(num)

# 删除元素
s.remove(5)

# 查询元素是否存在
print(10 in s)

# 查找大于等于某个值的最小元素
print(s.bisect_left(7))

2. SortedDict:

SortedDict是一个基于红黑树和哈希表实现的有序字典数据结构。它的功能类似于Python内置的字典(dict),但是元素是有序的。SortedDict也是可迭代的,并支持常用的字典操作,如添加、删除、查询等。下面是一个使用例子:

from sortedcontainers import SortedDict

# 创建一个空的SortedDict
d = SortedDict()

# 添加键值对
d[5] = 'five'
d[2] = 'two'
d[10] = 'ten'

# 打印所有键值对
for key, value in d.items():
    print(key, value)

# 删除键值对
del d[2]

# 查询键是否存在
print(5 in d)

# 获取键对应的值
print(d.get(10))

# 获取最小键对应的值
print(d.peekitem(0))

3. SortedList:

SortedList是一个基于动态数组和二分查找实现的有序列表数据结构。它的功能类似于Python内置的列表(list),但是元素是有序的。SortedList是可迭代的,并支持常用的列表操作,如添加、删除、查询等。下面是一个使用例子:

from sortedcontainers import SortedList

# 创建一个空的SortedList
l = SortedList()

# 添加元素
l.add(5)
l.add(3)
l.add(10)

# 打印所有元素
for num in l:
    print(num)

# 删除元素
l.remove(5)

# 查询元素是否存在
print(10 in l)

# 获取索引位置
print(l.index(10))

# 获取最小元素
print(l[0])

sortedcontainers模块的这三个数据结构都具有高效的性能和良好的使用体验,适用于处理大量有序数据的场景。它们的功能和用法与Python内置的数据结构非常类似,但在插入和删除操作上有更快的速度。因此,如果需要维持有序的集合或字典,可以考虑使用sortedcontainers模块。