是否有 C++“multiset<int>”的 Python 等价物？

Posted 2023-03-28

【中文标题】是否有 C++“multiset<int>”的 Python 等价物？

【英文标题】：Is there a Python equivalent for C++ "multiset<int>"?

【发布时间】：2013-06-25 04:13:43

【问题描述】：

我正在将一些 C++ 代码移植到 Python，其中一个数据结构是一个多重集，但我不确定如何在 Python 中对此进行建模。

让ms 成为 C++ multiset<int>

如何使用ms（发布一些示例）

multiset<int>::iterator it = ms.find(x)
ms.erase(it)

ms.insert(x)
ms.end()
ms.lower_bound(x)
ms.clear()

【问题讨论】：

你可以在python中查看Counter类：docs.python.org/2/library/collections.html#collections.Counter

我列出的功能/方法是否有等价物？

那么多重集只是一个带有内置对数查找的有序列表吗？即我可以使用 bisect 模块或二进制搜索功能的 Python 列表？

我用谷歌搜索并没有找到我想要的东西。如果您只想回复“snark”，请不要在此帖子中回复。

C++ multiset 似乎比 Python Counter 有更丰富的接口。此外，C++ multiset 是有序的，所以像 lower_bound 这样的方法在 Python 的 Counter 中没有任何意义。基本上，它们的用例有些重叠，但它们不是一回事。

【参考方案1】：

没有。有关 Python 中 C++ 树容器（map、set、multimap、multiset）等价物的一般性讨论，请参阅 Python's standard library - is there a module for balanced binary tree?。

我能想到的最接近的方法是使用字典将整数映射到计数（也是整数）。但是，这不会让您按顺序获得密钥，因此您无法使用lower_bound 进行搜索。另一种方法是使用有序列表，正如其他人已经建议的那样，也许是（整数，计数）元组的列表？如果您只需要在完成所有插入后进行搜索，您可以使用字典作为临时结构进行构建，在完成所有插入后构建列表，然后使用列表进行搜索。

【讨论】：

是的，代码先做了很多插入，然后搜索/删除各种项目。两个进程都使用了很多 lower_bound 调用。

@MrP 你知道为什么在插入过程中有lower_bound调用吗？ Re lower_bound 在删除过程中调用，如果您有一个 (integer, count) 元组列表，您可以通过减少计数来删除项目，如果计数达到零，您可以将项目留在那里并稍后清理。 （插入全新的整数会更成问题！）

【参考方案2】：

有几种符合您标准的排序列表数据类型的实现。两个流行的选择是SortedContainers 和blist 模块。这些模块中的每一个都提供了一个SortedList 数据类型，该数据类型自动按排序顺序维护元素，并允许快速插入和下限/上限查找。还有一个performance comparison 也很有帮助。

使用 SortedContainers 模块中的 SortedList 类型的等效代码是：

from sortedcontainers import SortedList
sl = SortedList()

# Start index of `x` values
start = sl.bisect_left(x)

# End index of `x` values
end = sl.bisect_right(x)

# Iterator for those values
iter(sl[start:end])

# Erase an element
del sl[start:end]

# Insert an element
sl.add(x)

# Iterate from lower bound
start = sl.bisect_left(x)
iter(sl[x] for x in range(start, len(sl)))

# Clear elements
sl.clear()

所有这些操作都应该在排序列表数据类型上有效地工作。

【参考方案3】：

有几个数据结构很接近。

python 集合：

有序字典：添加了记住订单条目的字典子类。 link Counter：用于计算可散列对象的 dict 子类。 link

---

由django框架提供：

具有多个具有相同值的键的字典：link 作为python集合弃用的排序字典现在包括一个有序字典：link

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【参考方案4】：

您可以使用bisect 函数使列表保持有序。比如find会变成

def index(a, x):
    'Locate the leftmost value exactly equal to x'
    i = bisect_left(a, x)
    if i != len(a) and a[i] == x:
        return i
    raise ValueError

您会发现其他等价物in the docs。你现在将得到一个ValueError，而不是检查end

【参考方案5】：

如果您不需要排序，可以将其用作multiset<int>（或unordered_multiset<int>）：

from collections import Counter

def multiset(array):
    return set(Counter(array).items())