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python - 有人知道这个 Python 数据结构吗？

coder 2023-08-25 原文

Python 类有六个要求，如下所列。只有粗体字词才能被视为要求。

  1. 对于以下四种操作中的许多操作，接近 O(1) 性能。
  2. 在将对象插入容器时保持排序顺序。
  3. 能够查看对象中包含的最后一个值(最大值)。
  4. 允许两边弹出(获取最小值或最大值)。
  5. 获取总大小或存储的对象数量的能力。
  6. 作为一个现成的解决方案，就像 Python 标准库中的代码一样。

由于历史原因，以下内容留在这里(帮助好奇并证明进行了研究)。

翻遍了Python的标准库(特别是Data Types部分)，还是没有找到一个满足分片表要求的类。 collections.deque 接近要求，但它不支持保持其中包含的数据排序。它提供:

  1. 以 O(1) 性能在双端队列的任一侧高效追加和弹出。
  2. 在两侧弹出对象中包含的数据。
  3. 获取总大小或其中包含的对象数量。

使用列表实现一个低效的解决方案是微不足道的，但找到一个表现良好的类将是更可取的。在没有上限的不断增长的内存模拟中，这样的类可以保留空(已删除)单元格的索引并降低碎片级别。 bisect 模块可能有助于:

  1. 在向数组中插入新对象时帮助保持数组的排序顺序。
  2. 现成的解决方案，用于在添加对象时保持列表排序。
  3. 将允许执行 array[-1] 以查看数组中的最后一个值。

未能完全满足要求并且看起来最没有希望的最终候选者是 heapq 模块。虽然支持看起来高效的插入并确保 array[0] 是最小值，但数组并不总是处于完全排序状态。没有发现其他任何东西有帮助。

有人知道 Python 中的类或数据结构接近这六个要求吗？

最佳答案

您的要求似乎是:

  1. O(1) 从每一端弹出
  2. 高效len
  3. 排序
  4. 查看最后的值

为此，您可以将 deque 与自定义 insert 方法结合使用，该方法旋转 deque，追加到一端，然后取消旋转。

>>> from collections import deque
>>> import bisect
>>> class FunkyDeque(deque):
...     def _insert(self, index, value):
...             self.rotate(-index)
...             self.appendleft(value)
...             self.rotate(index)
...
...     def insert(self, value):
...             self._insert(bisect.bisect_left(self, value), value)
...
...     def __init__(self, iterable):
...             super(FunkyDeque, self).__init__(sorted(iterable))
...
>>> foo = FunkyDeque([3,2,1])
>>> foo
deque([1, 2, 3])
>>> foo.insert(2.5)
>>> foo
deque([1, 2, 2.5, 3])

请注意，需求 1、2 和 4 都直接源于底层数据结构是双端队列这一事实，而需求 3 的成立是因为数据的插入方式。 (当然请注意，您可以通过调用例如 _insert 来绕过排序要求，但这不是重点。)

关于python - 有人知道这个 Python 数据结构吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/4098179/

pythonstrongcodeliperformancesortinginsertdeque

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