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

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

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]]

    # 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

1. 排序的目的

• 让 列表有序

1. 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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