Бинарная поисковая функция Python для поиска первого числа в отсортированном списке больше определенного значения - PullRequest
Новая
       7

Бинарная поисковая функция Python для поиска первого числа в отсортированном списке больше определенного значения

3 голосов
/ 24 августа 2010

Я пытаюсь написать в Python функцию, которая находит первое число в отсортированном списке больше определенного значения, которое я передаю в качестве аргумента. В Интернете я нашел примеры, в которых используются простые списки для достижения этой цели, но для моих целей мне нужно часто выполнять эту операцию в больших списках, поэтому поиск, выполняемый за линейное время, слишком дорог.

Мне удалось написать итеративную бинарную поисковую функцию для достижения этой цели, хотя я сталкиваюсь с некоторыми крайними случаями, когда она работает неправильно. Кстати, функция не обязана иметь дело со случаем, когда в списке нет более крупного элемента. Вот моя существующая функция: 

def findFirstLarger(num, sortedList):
    low = 0; 
    high = len(sortedList) - 1

    mid = -1
    while True:
        print("low: " + str(low) + "\t high: " + str(high))
        if (low > high):
            print("Ah geez, low is " + str(low) + " and high is " + str(high))
            return # debugging, don't want this to happen
        if low == high:
            return sortedList[low]
        else:
            mid = (low + high) / 2;
            if num == sortedList[mid]:
                return sortedList[mid]
            elif num > sortedList[mid]:
                low = mid + 1
            else:
                high = mid - 1

Я отметил один случай, когда эта функция не работает: 

>>> somenumbers=[n*2 for n in range(131072)]
>>> somenumbers[-5:]
[262134, 262136, 262138, 262140, 262142]


>>> binsearch.findFirstLarger(262139,somenumbers)
low: 0   high: 131071
low: 65536   high: 131071
low: 98304   high: 131071
low: 114688  high: 131071
low: 122880  high: 131071
low: 126976  high: 131071
low: 129024  high: 131071
low: 130048  high: 131071
low: 130560  high: 131071
low: 130816  high: 131071
low: 130944  high: 131071
low: 131008  high: 131071
low: 131040  high: 131071
low: 131056  high: 131071
low: 131064  high: 131071
low: 131068  high: 131071
low: 131070  high: 131071
low: 131070  high: 131069
Ah geez, low is 131070 and high is 131069

Здесь правильный результат будет 262140, так как это первое число в списке больше 262139.

Кто-нибудь может порекомендовать более чистую реализацию, которая действительно работает? Я не думал, что это будет такая эзотерическая проблема, хотя пока еще нигде не смог найти решения.

Ответы [ 2 ]

18 голосов
/ 24 августа 2010

Вы пробовали bisect модуль ? 

def find_ge(a, key):
    '''Find smallest item greater-than or equal to key.
    Raise ValueError if no such item exists.
    If multiple keys are equal, return the leftmost.

    '''
    i = bisect_left(a, key)
    if i == len(a):
        raise ValueError('No item found with key at or above: %r' % (key,))
    return a[i]

find_ge(somenumbers, 262139)

Ваш код неверен, что (1) low > high является действительным случаем прекращения. (2) вы не должны останавливаться на low == high, например, он вернет неверный индекс, когда num == 3 для вашего somenumbers.

0 голосов
/ 13 декабря 2014

Если вам нужна реализация без функции bisect, вы можете попробовать следующий код: 

def findFirstLargerOrEqual(num, sortedList):
    '''Finds the smallest index in the sortedList
    of the element which is greater-than or equal to num'''

    slen = len(sortedList)
    start = 0

    while slen > 0:
        m = start + slen//2

        if sortedList[m] < num:
            slen = slen - (m+1 - start)
            start = m+1
            continue

        if start < m and sortedList[m-1] >= num:
            slen = m - start
            continue

        return somenumbers[m]

    raise ValueError('Not found')

somenumbers=[n*2 for n in range(131072)]
print(findFirstLargerOrEqual(262139, somenumbers)) #output: 262140
...