东莞设计网站建设,html标签属性,网络营销五个特点,wordpress添加html页面文章目录 一、工具二、需求三、简单的使用例子四、原理分析Timsort算法主要特点#xff1a;Timsort算法的工作原理#xff1a;sort() 方法和 sorted() 函数的差异#xff1a; 五、Python中的单例实现简单示例 一、工具
Python 3.10.0 pycharm 2022
二、需求
最近做项目的… 文章目录 一、工具二、需求三、简单的使用例子四、原理分析Timsort算法主要特点Timsort算法的工作原理sort() 方法和 sorted() 函数的差异 五、Python中的单例实现简单示例 一、工具
Python 3.10.0 pycharm 2022
二、需求
最近做项目的时候用到了这两个函数以前没注意仔细研究一下这两个函数还是有很大区别的
三、简单的使用例子
在Python中你可以使用内置的sort()方法或者sorted()函数对列表进行排序。
sort() 方法 - 会修改原始列表使其元素按照一定顺序排列。默认情况下排序是升序的。
my_list [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
my_list.sort()
print(my_list) # 输出: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]如果你要按照降序排序可以传递一个参数reverseTrue给sort()方法
my_list [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
my_list.sort(reverseTrue)
print(my_list) # 输出: [9, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 1]你还可以提供一个自定义的关键字参数key来实现自定义排序逻辑
my_list [apple, banana, cherry, date]
my_list.sort(keylen) # 根据字符串长度排序
print(my_list) # 输出: [date, apple, banana, cherry]sorted() 函数 - 会返回一个新的列表并且不会改变原始的列表。用法和sort()类似但是它可以用于任何可迭代对象
my_list [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
sorted_list sorted(my_list)
print(sorted_list) # 输出: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]同样地你也可以使用reverse和key参数
my_list [apple, banana, cherry, date]
sorted_list sorted(my_list, keylen, reverseTrue)
print(sorted_list) # 输出: [banana, cherry, apple, date]这里的len是Python内置函数用来获取列表中每个元素的长度作为排序的依据即排序键。sort()和sorted()都支持自定义的函数作为key参数这允许你进行更复杂的排序操作。
选择sort()方法还是sorted()函数取决于是否需要保留原始列表不变以及是否需要对任意可迭代对象进行排序。
四、原理分析
在Python中sort()方法和sorted()函数背后的排序机制是基于Tim Peters开发的Timsort算法。Timsort是一种混合型排序算法它源自归并排序Merge Sort和插入排序Insertion Sort。Timsort算法在2002年被引入到Python中并且因为其卓越性能成为Python的默认排序算法。
Timsort算法主要特点
稳定性如果列表中存在相等的元素它们原始的顺序不会改变。自适应性在接近排好序的数据集上表现更佳。复杂度 最坏情况时间复杂度为O(n log n)。 最优情况已经排好序的数据集时间复杂度为O(n)。 平均情况时间复杂度也是O(n log n)。
Timsort算法的工作原理 查找或创建自然运行Timsort首先遍历数据查找自然有序的小段称为“运行”runs这些可以是已经排好序的子列表。如果没有找到足够大小的运行则使用二分插入排序将它们扩展到最小运行大小通常为32或64个元素。这一步骤允许算法利用输入数据中的任何固有顺序。 运行堆积Run Stacking一旦识别出所有的运行之后Timsort会按照一定规则将它们合并直到只剩下一个运行为止。这个过程中Timsort会尽可能地合并那些长度相近的相邻运行。 归并排序合并过程是通过归并排序完成的这是一种将两个或多个有序列表组合成单一有序列表的技术。通过重复此过程直到整个数组变得有序。
sort() 方法和 sorted() 函数的差异
sort() 方法
是列表list的内置方法。 会就地in-place对列表进行排序即不需要额外的存储空间来创建新列表但原始列表内容会被改变。 2. sorted() 函数
是内建函数可以对任意可迭代对象进行排序操作。 返回一个新的列表原始输入数据不会被修改。 尽管sort()和sorted()使用相同的排序算法Timsort它们在数据处理方式上存在差异体现在是否会改变原始数据以及它们各自的适用范围。
在高级实现中Timsort还涉及很多优化措施比如对小数组使用插入排序、合并时考虑已排序的序列以及优化的比较和移动过程等。这些细微的优化使得Timsort成为一种非常快速且高效的排序算法在现代编程语言中得到广泛采用。
五、Python中的单例实现简单示例
要实现一个只需实例化一次的类你可以使用设计模式中的单例模式。在Python中有多种方式实现单例模式。下面给出两种常见的实现方式
使用类变量
class Singleton:_instance Nonedef __new__(cls, *args, **kwargs):if cls._instance is None:cls._instance super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)return cls._instance# 使用示例
singleton1 Singleton()
singleton2 Singleton()assert singleton1 is singleton2 # 检查singleton1和singleton2是否是同一个实例在这个例子中我们重写了__new__方法它是在创建实例之前被调用的特殊方法。__new__方法确保只创建单例类的一个实例并且后续尝试创建新实例时都返回第一个创建的实例。
使用装饰器
def singleton(cls):instances {}def get_instance(*args, **kwargs):if cls not in instances:instances[cls] cls(*args, **kwargs)return instances[cls]return get_instancesingleton
class MySingleton:pass# 使用示例
singleton1 MySingleton()
singleton2 MySingleton()assert singleton1 is singleton2 # 检查singleton1和singleton2是否是同一个实例在这个例子中我们使用了一个装饰器singleton它接收一个类并返回一个函数get_instance。这个函数检查该类是否已经有一个实例存在于字典instances中如果不存在就创建一个新的实例。如果已经存在就返回那个实例。当你用singleton装饰一个类时你实际上把这个类替换成了get_instance函数。
两种方法都能够确保一个类在程序运行期间只有一个实例。选择哪种方式取决于你的具体需求和偏好。
