python bivittatus的介绍 python中bisect

bisect

• bisect主要用来管理有序序列，注意：一定是“有序”，bisect可以对有序序列进行快速的查找和插入。bisect模块主要包含两个函数：

• bisect：用来搜索元素位置（元素插入位置）
• insort：用来插入新元素

• 这两个函数都是使用二分查找算法在有序序列中查找或插入元素，所以执行效率非常高
• 下面将通过一些例子来对比说明bisect的高效率：
• 现在有一个场景：如果我需要插入一个值到一个有序列表中，然后依然保证这个列表的有序，那么如何快速获取需要插入值的位置索引？

import bisect
from time import perf_counter
from decimal import Decimal

ordered_list = [i for i in range(0, 10000000, 2)]  # 定义一个0-9999999的升序偶数列表
insert_value = 9966666  # 需要插入的值


def loop_traversal_search():
    """用传统循环遍历方式进行搜索"""
    start_time = perf_counter()  # 开始时间

    for i, value in enumerate(ordered_list):
        if insert_value <= value:
            print('插入元素{}的索引值应为: {}'.format(insert_value, i))
            break

    end_time = perf_counter()  # 结束时间
    duration_time = end_time - start_time  # 搜索时间计算

    print("循环遍历方式搜索耗时: {}秒".format(Decimal(str(duration_time))))


def bisect_search():
    """用bisect搜索"""

    start_time = perf_counter()  # 开始时间

    position = bisect.bisect_left(ordered_list, insert_value)
    print('插入元素{}的索引值应为: {}'.format(insert_value, position))

    end_time = perf_counter()  # 结束时间
    duration_time = end_time - start_time  # 搜索时间计算

    print("bisect搜索耗时: {}秒".format(Decimal(str(duration_time))))


if __name__ == '__main__':
    loop_traversal_search()
    print('---------------------------------------------------')
    bisect_search()

• 运行结果为：

插入元素9966666的索引值应为: 4983333
循环遍历方式搜索耗时: 0.3305077秒
---------------------------------------------------
插入元素9966666的索引值应为: 4983333
bisect搜索耗时: 0.000009599999999998499秒

• 对比搜索时间，我们可以得出结论：bisect通过二分法进行搜索的速度比循环遍历快得多。
• 注意：在上面的例子中，bisect搜索时用的函数时bisect_left，其实还有一个对应的bisect_right。bisect_left和bisect_right的区别就在于：如果需要插入的值是在有序列表中已经存在，那么bisect_left将返回这个已存在值的索引（这意味着如果新的值从这个位置插入，将会在原来已经存在的值的前面），bisect_left将返回这个已存在值的下一个位置的索引（这意味着如果新的值从这个位置插入，将会在原来已经存在的值的后面），bisect_right通常简写为bisect。
• 当我们得到需要插入的位置索引后，就可以用insert进行元素插入了。

insort

• bisect还提供了一种快速插入的方法，insort，insort也区分insort_left和insort_right，insort_right简写为insort。

import bisect
from time import perf_counter
from decimal import Decimal


def bisect_search_and_insert(ordered_list, insert_value):
    """用bisect搜索并且insert插入"""

    start_time = perf_counter()  # 开始时间

    position = bisect.bisect(ordered_list, insert_value)
    ordered_list.insert(position, insert_value)

    end_time = perf_counter()  # 结束时间
    duration_time = end_time - start_time  # 搜索并插入时间计算

    print("bisect搜索并插入耗时: {}秒".format(Decimal(str(duration_time))))


def bisect_insort_value(ordered_list, insert_value):
    """"用insort插入"""

    start_time = perf_counter()
    bisect.insort(ordered_list, insert_value)
    end_time = perf_counter()

    duration_time = end_time - start_time  # 搜索并插入时间计算

    print("insort插入耗时: {}秒".format(Decimal(str(duration_time))))


if __name__ == '__main__':

    bisect_search_and_insert([i for i in range(0, 10000000, 2)], 9696969)
    print('----------------------------------------------------------')
    bisect_insort_value([i for i in range(0, 10000000, 2)], 9696969)

• 运行结果：

bisect搜索并插入耗时: 0.0002004秒
----------------------------------------------------------
insort插入耗时: 0.000128000000000017秒

• 经过测试：用insort插入元素并且保持列表有序的速度更快一些
• 其他应用延伸：bisect还可以用来在有序序列中快速搜索某个元素的所在位置索引