有效地确定后续数字范围中的数字是否在有序列表中。 （在Python中）

Question

我们有一个有序的数字列表。现在我们要检查一系列数字的成员是否在列表中。

像range(5, 10) in mylist之类的东西 如果5,6,7,8或9位于mylist中，则应返回列表中首次找到的元素，否则为Null或False。

例如，如果mylist类似于[1,2,3,7,8,10,15]，则函数将返回7.如果列表为[1,2,3,4,12,13]，则函数将返回None / False。

现在想想大名单和大范围，操作变得无法实现。我该如何实现它，以便它有更好的性能？

Answer 1

对于您的范围的每个边界，您可以binary-search两次（使用bisect.bisect_left()）。

如果返回的索引相同，则没有交集（返回None）。

如果不是，请返回start_index处的元素（其中start_index是您为范围start获得的索引）。

以下是代码：

import bisect
def intersect_range(lst, start, stop):
     start_i = bisect.bisect_left(lst, start)
     stop_i = bisect.bisect_left(lst, stop)
     if start_i == stop_i:
         return None
     else:
         return lst[start_i]

intersect_range([1,2,3,7,8,10,15], 5, 10)
=> 7
intersect_range([1,2,3,7,8,10,15], 5, 6)
=> None
intersect_range([1,2,3,7,8,10,15], 15,30)
=> 15
intersect_range([1,2,3,7,8,10,15], 0,1) # "stop" is excluded from range
=> None

由于您执行了两次二进制搜索，因此复杂度为O（logN），其中N是列表的长度。

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编辑：

还有一个稍快的替代方案，即二进制搜索范围的开始，然后检查lst[start_index]是否在范围内（start <= lst[start_i] < stop）。这将logN操作的数量从两个减少到一个。代码如下所示：

def intersect_range(lst, start, stop):
    start_i = bisect.bisect_left(lst, start)
    if start <= lst[start_i] < stop:
        return lst[start_i]
    else:
        return None