邀请大神——二分查找

Posted 2021-04-10 数据有度

前言

bisect是Python内置实现的二分查找。在实际工作中的某些场景，比如学生成绩分级，可协助你写出优雅的代码。

需求

你需要将学生的成绩(0-100)转换成等级(ABCDEF)。

方案

新手方案

二话不说，if判断走起。

# codeing:utf-8

def grade(score):
    if score < 60:
        return 'F'
    elif score < 70:
        return 'E'
    elif score < 80:
        return 'D'
    elif score < 90:
        return 'C'
    elif score < 100:
        return 'B'
    else:
        return 'A'

if __name__ == '__main__':
    scores = [59, 60, 65, 70, 78, 80, 89, 90, 95, 100]
    result = [grade(i) for i in scores]
    print(result)
    # ['F', 'E', 'E', 'D', 'D', 'C', 'C', 'B', 'B', 'A']

很好，我们出色地完成了任务。随后我们还需要按照学生的学时，商城会员的积分来进行分级。看来我们还需要茫茫多的if--elif--else判断。

Pythonic方案

仔细分析一下，类似的场景其实都包含了两个关键信息。一个是分界点，另外一个是等级。

比如学生成绩分级的分界点是[60, 70, 80, 90, 100]，等级是'FEDCBA'。

将成绩转换为分级的逻辑其实就是两步：

• 在分界点(breakpoints)中找到学生成绩对应的位置(index)

• 返回等级(grades)对应位置(index)的结果

# codeing:utf-8

from bisect import bisect

def grade(score, breakpoints=[60, 70, 80, 90, 100], grades='FEDCBA'):
    i = bisect(breakpoints, score)
    return grades[i]

if __name__ == '__main__':
    scores = [59, 60, 65, 70, 78, 80, 89, 90, 95, 100]
    result = [grade(i) for i in scores]
    print(result)
    # ['F', 'E', 'E', 'D', 'D', 'C', 'C', 'B', 'B', 'A']

同样地，根据商城会员的积分来进行分级。

breakpoints = [1000, 2000, 3000]
grades = ['普通会员', '中级会员', '高级会员', 'VIP']
scores = [499, 1023, 2020, 3000, 4999]
print([grade(i, breakpoints=breakpoints, grades=grades) for i in scores])

# ['普通会员', '中级会员', '高级会员', 'VIP', 'VIP']

总结

防踩坑Tips：

• grades的元素应该比breakpoints多一个（可以想想原因）。

• bisect模块提供了bisect_left和bisect_right两个方法，区别在于当元素相等时，返回的index是在breakpoint的左边还是右边。

• 例子中用的bisect.bisect就是bisect_right。

• 更详细的说明，请参看Python官方文档bisect — Array bisection algorithm

孤立地来看bisect，可能会觉得仅仅是二分查找而已。然而在工作中，根据场景使用bisect，往往会给你带来惊喜。这里其实还是一个应用算法的能力。

有空也可以多翻翻Python文档，很多内置库都提供了方便的功能。比如上面学生成绩分级的例子就是官方文档提供的。

练习

请使用bisect_left改写例子中的代码。