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关于python类SortedList详解

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关于Python类SortedList详解

Python中的SortedList是一个有序列表类，它可以自动维护列表的有序性，同时支持插入删除、查找等操作。本文将详细介绍Python类SortedList的使用方法和注意事项。

安装SortedList

要使用SortedList，我们需要先安装它可以使用pip命令进行安装：

pip install sortedcontainers

创建SortedList

要创建一个SortedList，我们可以使用SortedList()函数。例如：

from sortedcontainers import SortedList

# 创建一个空的SortedList
my_list = SortedList()

上述代码中，我们使用SortedList()函数创建了一个空的SortedList，并将结果存储在my_list中。

我们还可以使用SortedList()函数创建一个包含初始元素的SortedList。例如：

from sortedcontainers import SortedList

# 创建一个包含初始元素的SortedList
my_list = SortedList([3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5])
print(my)  # 输出：SortedList([1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9])

上述代码中，我们使用SortedList()函数创建了一个包初始元素的SortedList，并将结果存储在my_list中。由于SortedList会自动维护列表的有序性，因此输出结果中元素已经按照从小到大的顺序排列。

插入元素

要向SortedList中插入元素，我们可以使用add()函数。例如：

from sortedcontainers import SortedList

# 向SortedList中插入元素
my_list = SortedList([3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5])
my_list.add(7)
print(my_list)  # 输出：SortedList([1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 7, 9])

上述代码中，我们使用add()函数向SortedList中插入了元素7，并将结果存储在my_list中。由于SortedList会自动维护列表的有序性，因此输出结果中的元素已经按照从小到大的顺序排列。

删除元素

要从SortedList中删除元素，我们可以使用remove()函数。例如：

from sortedcontainers import SortedList

# 从SortedList中删除元素
my_list = SortedList([3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5])
my_list.remove(5)
print(my_list)  # 输出：SortedList([1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 6, 9])

上述代码中，我们使用remove()函数从SortedList中删除了元素5，并将结果存储在my_list中。由于SortedList会自动维护列表的有序性，因此输出结果中的元素已经按照从小到大的顺序排列。

查找元素

要在SortedList中查找元素，我们可以使用index()函数或bisect_left()函数。例如：

from sortedcontainers import SortedList

# 在SortedList中查找元素
my_list = SortedList([3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5])
index = my_list.index(4)
print(index)  # 输出：2

index = my_list.bisect_left(4)
print(index)  # 输出：2

上述代码中，我们使用index()函数和bisect_left()函数在SortedList中查找元素4，并将结果存储在index中。由于SortedList会自动维护列表的有序性，因此输出结果中的元素已经按照从小到大的顺序排列。

示例

下面是一个示例，演示了如何使用SortedList实现一个简单的排行榜：

from sortedcontainers import SortedList

# 创建一个空的排行榜
leaderboard = SortedList()

# 添加玩家得分
leaderboard.add(100)
leaderboard.add(200)
board.add(150)
leaderboard.add(300)

# 输出排行榜前三名
print(leaderboard[-1])  # 输出：300
print(leaderboard[-2])  # 输出：200
print(leaderboard[-3])  # 输出：150

上述代码，我们使用SortedList实现了一个简单的排行榜。首先，我们创建了一个空的SortedList，并使用add()函数向其中添加了玩家的得分。然后，我们使用索引访问SortedList中的元素，输出排行榜前三名的得分。

另示例，演示了如何使用SortedList实现一个简单的任务调度器：

from sortedcontainers import SortedList
import time

# 创建一个空的任务列表
task_list = SortedList()

# 添加任务
task_list.add((time.time() + 5, 'task1'))
task_list.add((time.time() + 10, 'task2'))
task_list.add((time.time() + 15, 'task3'))

# 执行任务
while len(task_list) > 0:
    next_task = task_list[0]
    if next_task[0] <= time.time():
        print('Executing task:', next_task[1])
        task_list.remove(next_task)
    else:
        time.sleep(1)

上述代码中，我们使用SortedList实现了一个简单的任务调度器。首先，我们创建了一个空的SortedList，并使用add()函数向其中添加了三个任务，每个任务都包含一个执行时间和任务名称。然后，我们使用while循环不断执行任务，直到任务列表为空。在每次循环中，我们获取任务列表中的下一个任务，如果该任务的执行时间已经到了，就执行该任务并从任务列表中删除该任务；否则，就等待1秒钟后再次检查任务列表。

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