Question

这是我在这里的第一个问题，因此我接受任何/所有提示，以防我的问题措辞不正确。

首先，问题是

说我们有以下数组A = [（1，'cat'），（1，'dog'），（0，'giraffe'），（0，'cheetah'），（1，'elephant' ）]

我需要使用一种算法，该算法将根据每个组件的第一个元素（即数字）对该列表进行排序。需要特别指出的是，它不必是一种稳定的算法（我想这意味着我们不必考虑数字后面的单词的排序，只需将0放在所有1之前）

我还应该提到，我不希望采用创建边数组的策略，当算法对它们进行排序时，将在结果中填充这些边数组。要求算法对同一数组内的数组进行排序。

我设计的代码如下：

def SwapAround(A, start, end):
start_pos = start

for i in range(start,end):
    if A[i] < A[end]:
        A[i], A[start_pos] = A[start_pos], A[i]
        start_pos = start_pos + 1
A[start_pos], A[end] = A[end], A[start_pos]

return start_pos


A=[(1,'cat'),(0,'dog'),(1,'kangaroo'),(0,'mule'),(1,'giraffe'),(1,'dog'), 
(0,'bat')]
SwapAround(A,0,len(A) - 1)
print(A)

尽管我非常有信心它应该起作用（至少逐行浏览代码对我来说是很有意义的），但是我对此有一些特殊的问题。

代码对列表进行排序，但不完全...例如，我最近的输出是：

[(0, 'bat'), (0, 'dog'), (1, 'kangaroo'), (0, 'mule'), (1, 'giraffe'), (1, 'dog'), (1, 'cat')]

列表较小时，它实际上是有效的，今天早上我醒来却傻眼了，将另外两个组件添加到列表中，但它不起作用。

您能否告诉我是否可以看到我应该立即考虑的“错误”内容以及其背后的理由，以便我可以完全理解。

第二个问题：如果我想向列表中添加数字也为2的组件（这意味着我的算法必须在0,1,2之间进行排序，而不仅仅是0和1），那么您是否会使用完全不同的算法还是应该继续工作？我最初的想法是交换将无法正常工作（并且不适用于此算法），也许CountingSort或RadixSort会更好，所以您的输入将倍受赞赏。

Answer 1

您的算法在概念上是错误的，尽管它已经接近解决方案了。

算法的重要问题是，只有第一个要交换的元素会改变。相反，您需要同时移动最后一个元素和第一个元素的索引。

def sort_binary_key(arr):
    l, u = 0, len(arr) - 1

    while l < u:
        if arr[l] == 1 and arr[u] == 0:
            arr[l], arr[u] = arr[u], arr[l]
        elif arr[l] == 1:
            u -= 1
        elif arr[u] == 0:
            l += 1
        else:
            u -= 1
            l += 1

对于问题的第二部分：
是的，有可能。运行两次以上算法。在第一次运行中，将所有带有0的元素移到数组的下部，将所有其他元素移到数组的上部。然后在数组的第二部分上运行相同的算法，在以1和2作为第一元组成员的元素之间进行排序。

def sort_binary_key(arr, l, u, key_mapper):
    while l < u:
        al, au = key_mapper(arr[l]), key_mapper(arr[u])

        if al == 1 and au == 0:
            arr[l], arr[u] = arr[u], arr[l]
        elif al == 1:
            u -= 1
        elif au == 0:
            l += 1
        else:
            u -= 1
            l += 1

    return l

def sort_ternary(arr):
    tmp = sort_binary_key(arr, 0, len(arr) - 1, lambda t: 0 if t == 0 else 1)
    sort_binary_key(arr, tmp, len(arr) - 1, lambda t: 0 if t == 1 else 1)

请注意，以上代码仅用于演示。此代码适用于整数列表，而不是OP提供的输入。

Answer 2

您的算法无法在更深层次上起作用。您正在运行 O（n）复杂度常规排序算法。没有平均复杂度的一般排序算法（如果找到一种，请告诉我！）。检查this table of complexities的不同排序算法。

如果您的场景仅包含0和1，并且您希望所有0都在开头，1都在结尾（不稳定），则可以用O（n）完成（请检查Paul's Answer来了解如何），并且您的算法完全不同。

您可以使用python列表sort并只需传递密钥：

A = [(1,'cat'), (1,'dog'), (0,'giraffe'), (0,'cheetah'),(1,'elephant')]
sorted(A, key=lambda x: x[0])
>>> [(0, 'giraffe'), (0, 'cheetah'), (1, 'cat'), (1, 'dog'), (1, 'elephant')]

您也可以考虑使用辅助键（名字和数字）：

B = [(1,'cat'), (0,'cat'), (0,'giraffe'), (0,'cheetah'),(1,'elephant')]
sorted(B, key=lambda x: (x[1], x[0]))
>>> [(0, 'cat'), (1, 'cat'), (0, 'cheetah'), (1, 'elephant'), (0, 'giraffe')]

Python有一个default sorting，在您的情况下，您可以简单地编写：

C = [(1,'cat'), (0,'cat'), (0,'giraffe'), (0,'cheetah'),(1,'elephant')]
sorted(C)
>>> [(0, 'cat'), (1, 'cat'), (0, 'cheetah'), (1, 'elephant'), (0, 'giraffe')]

具有2个元素的列表的线性排序

2 个答案: