我列表中特定部分的最小数字

Posted 2023-03-17

【中文标题】我列表中特定部分的最小数字

【英文标题】：Smallest number in a particular part of my list

【发布时间】：2014-06-20 18:34:59

【问题描述】：

我有一个关于 python 的问题。我必须以特定方式对随机数列表进行排序（不允许使用sort()）。我会尽力解释：

我必须搜索最小的数字，并将这个数字与列表中第一个位置的数字交换。

然后，我再次搜索最小的数字，但这次忽略列表中的第一个数字，因为这个数字已经排序。所以，我应该开始搜索从第二个数字（索引 1）到列表末尾的最小数字。然后找到的最小数字应该与列表中的第二个数字交换（因此索引 1）。

我希望你能理解我的问题。这是我到目前为止编写的代码，但出现错误和/或排序不正确。

array = random_integers(10,size=10)
my_list = list(array)
for i in range(len(my_list)):
    print my_list
    a = min(my_list[i:len(my_list)])
    b = my_list.index(a)
    my_list[i],my_list[b]=my_list[b],my_list[i]
    print my_list 

我认为我的范围有问题，并且

a = min(my_list[i:len(my_list)])     

我想搜索最小的数字，但不在整个列表中，我该怎么做？

【问题讨论】：

基本上你想在不使用任何内置方法的情况下对列表进行排序？

是的，我必须在不使用内置方法的情况下以这种特殊方式对列表进行排序..

你听说过归并排序吗？ en.wikipedia.org/wiki/Merge_sort

这种算法称为选择排序。它通常作为一个练习来介绍排序。

我想学习归并排序不会有什么坏处。

【参考方案1】：

问题出现在这一行：

b = my_list.index(a)

因为这会在my_list 的all 中搜索a 的第一次出现。如果相同的数字出现两次，那么b 将始终对应于最小的此类索引，可能小于i。所以你最终可能会移动一个已经排序的数字。

显而易见的尝试是在调用index之前对my_list进行切片：

my_list[i:].index(a)

但请注意，索引将返回介于 0 和 N-i 之间的值。我们想要i 和N 之间的数字。所以一定要在结果中加上i：

b = my_list[i:].index(a)+i

因此，修复现有代码的最简单方法是：

for i in range(len(my_list)):
    a = min(my_list[i:])
    b = my_list[i:].index(a)+i
    my_list[i], my_list[b] = my_list[b], my_list[i]

但请注意min 正在搜索my_list[i:] 中的所有项目，然后对index 的调用再次遍历同一个列表。您可以像这样在一次遍历中找到b：

    b = min(range(i, N), key=my_list.__getitem__)

---

演示：

import numpy as np
array = np.random.random_integers(10,size=10)
my_list = list(array)
N = len(my_list)
for i in range(N):
    b = min(range(i, N), key=my_list.__getitem__)
    my_list[i], my_list[b] = my_list[b], my_list[i]
    print my_list

产量

[3, 10, 9, 6, 5, 3, 6, 8, 8, 4]
[3, 3, 9, 6, 5, 10, 6, 8, 8, 4]
[3, 3, 4, 6, 5, 10, 6, 8, 8, 9]
[3, 3, 4, 5, 6, 10, 6, 8, 8, 9]
[3, 3, 4, 5, 6, 10, 6, 8, 8, 9]
[3, 3, 4, 5, 6, 6, 10, 8, 8, 9]
[3, 3, 4, 5, 6, 6, 8, 10, 8, 9]
[3, 3, 4, 5, 6, 6, 8, 8, 10, 9]
[3, 3, 4, 5, 6, 6, 8, 8, 9, 10]
[3, 3, 4, 5, 6, 6, 8, 8, 9, 10]

【讨论】：

请注意，无需继续使用len(my_list)（或N）-my_list[i:] 默认在列表末尾结束。

如果你打算使用 numpy 那么为什么不使用.argmin()？

@Scorpion_God：我不知道 OP 是否真的想要一个以 NumPy 为中心的解决方案。毕竟，他正在实施选择排序。所以我这里只用了numpy来为OP的random_integers(10,size=10)找个意义。

【参考方案2】：

如果您想要列表中的最小数字，您可以使用min()。如果您想要列表的一部分，您可以使用列表切片：my_list[1:]。将两者放在一起，您会从列表的一部分中获得最小的数字。但是，您不需要这样做，因为您可以从列表中 .pop() 代替。

sorted_list = []
while my_list:
    n = min(my_list)
    sorted_list.append(my_list.pop(my_list.index(n)))

如果您使用的是 numpy 数组，那么您可以使用 .argmin() 方法而不是 my_list.index(min(my_list))。

---

虽然这种类型的排序有利于介绍，但效率不高。您可能需要考虑查看合并排序，以及 Python 的内置 timsort。