oeasy Python 114 在列表指定位置插入insert

这是 oeasy 系统化 Python 教程，从基础一步步讲，扎实、完整、不跳步。愿意花时间学，就能真正学会。

列表_有序列表_在指定位置插入_insert

回忆

|--------|------------|---------------|-------------------------------------------------|
| 类别 | 核心定义 | 关键特征 | 简单示例 |
| 方法 | 依附于类/对象 | 谁调用就改谁 | sl.reverse() sl.sort() |
| 函数 | 实现特定功能 | 调用时把列表当参数传进去 | sorted(sl) |
| 参数 | 函数/方法输入变量 | 根据参数实现功能 | sorted(reverse = True) sl.sort(revserse = True) |

排好序的列表

就是 有序列表

再向 有序列表 新插列表项

就得讲究位置

插入后

有序列表
还得 依然有序

那 咋插入呢？🤔

新插列表项

复制代码

nl = list(range(0, 10, 3))
print(nl)
nl.append(5)
print(nl)
nl.sort()
print(nl)

排好序的列表

再追加 新列表项
还得 再排序

可以在 合适的位置

直接插入吗？

提问

手册

好像list有个方法

叫做insert

查看手册

help(list.insert)
可以在指定索引之前插入

先找索引

复原列表

复制代码

nl = [0,3,6,9]

对列表重新赋值

应该在谁之前插入？

找索引

5 应该插在6 之前

6 的索引是多少呢？

nl.index(6)
6 的索引是 2

在第2个列表项之前插入

插入

在第2个列表项之前

插入 5 这个数字

print(nl)
nl.insert(2, 5)
print(nl)
效果合适

插入后的列表

依然有序

insert

这三个函数都是插入列表项

|--------|--------------|
| 方法 | 功能 |
| append | 末尾添加元素 |
| insert | 指定索引位置插元素 |
| extend | 将其元素逐个添加到末尾 |

有什么区别呢？

区别

观察区别

可以利用插入来排序吗？

sort

这就是插入排序

把列表中的每个列表项

都按顺序插入空列表

就得到了排好序的新列表

list.sort 用的

就是 插入排序

观察源代码

找到binary sort

https://github.com/python/cpython/blob/main/Objects/listobject.c

这是排序算法的核心

二叉树的搜索

以2为底

找到插入位置的工作

通过二叉树搜索
binary search

通过二叉树找到位置

然后把新元素插入
每次插入只需要
log(n)次比较

总共n个位置

每个都要找到合适的值

所以

外层循环次数 * 内层循环次数
n * log(n)

Big O Notation

各种排序算法的对比

这 Timsort 谁写的？

回到最初

点击history

回到1998年

Guido 还在荷兰孤军奋战

Tim 通过电子邮件
把代码发给了 Guido

插入排序

https://github.com/python/cpython/commit/82e6a8f80deaecc7ba3a1bd66dda7c1988c72dbf

tim 写下了插入排序的方法

命名

这个函数一度被

叫做timsort

可见 Guido 对于 Tim 认可和推举

def timsort(the_array):
runs, sorted_runs = [], []
length = len(the_array)
new_run = [the_array[0]]

复制代码

  # for every i in the range of 1 to length of array
  for i in range(1, length):
      # if i is at the end of the list
      if i == length - 1:
          new_run.append(the_array[i])
          runs.append(new_run)
          break
      # if the i'th element of the array is less than the one before it
      if the_array[i] < the_array[i-1]:
          # if new_run is set to None (NULL)
          if not new_run:
              runs.append([the_array[i]])
              new_run.append(the_array[i])
          else:
              runs.append(new_run)
              new_run = []
      # else if its equal to or more than
      else:
          new_run.append(the_array[i])

  # for every item in runs, append it using insertion sort
  for item in runs:
      sorted_runs.append(insertion_sort(item))
  
  # for every run in sorted_runs, merge them
  sorted_array = []
  for run in sorted_runs:
      sorted_array = merge(sorted_array, run)

  print(sorted_array)

timsort([2, 3, 1, 5, 6, 7])

插入与排序

排序的目的

让列表有序

有序的好处

可以快速找到元素位置
方便新元素后续插入

3.插入新元素后 - 依然保持有序

两者相互成就

排序支撑插入
插入延续排序

总结

这次我们了解了

定点插入 insert
相对原来的追加append

排好序之后

想要保持有序
需要 insert
定点 插入

可以 定点 删除吗？
下次再说 👋
本文来自 oeasy Python 系统教程。
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