Sortedcontainers，一个超酷的python库

大家好，我是木木。今天给大家分享一个超酷的 Python 库，Sortedcontainers。

这个库提供了一种性能卓越的数据结构，能自动保持元素排序，非常适合需要频繁进行插入、删除、搜索操作的场景。

库特点

高效自动排序

Sortedcontainers 自动排序的特性保证了数据随时都是有序的，这对于需要维护大量动态数据的有序状态非常有用。

广泛应用场景

它适用于需要维护有序集合的各种应用，如排行榜、实时数据处理、以及作为多种算法的基础结构。

性能卓越

该库在保持排序状态的同时，还提供了优于Python内置类型的性能，尤其在插入和删除操作上非常高效。

最佳实践

项目地址：https://github.com/grantjenks/python-sortedcontainers

安装方法:

pip install sortedcontainers

基础功能展示:

有序列表 支持快速索引访问，可以像使用列表一样通过索引来访问元素。可以方便地添加或删除元素，同时保持集合的有序状态。

示例代码：

>>> from sortedcontainers import SortedList
>>> sl = SortedList()
>>> sl.update([5, 1, 3, 4, 2])
>>> sl
SortedList([1, 2, 3, 4, 5])
>>> sl.add(0)
>>> sl
SortedList([0, 1, 2, 3, 4, 5])

有序字典 可以方便地添加或删除元素，同时保持集合的有序状态。键的哈希和总顺序在存储在 SortedDict 中时不能更改。

示例代码：

>>> from sortedcontainers import SortedDict
>>> sd = SortedDict()
>>> sd['e'] = 5
>>> sd['b'] = 2
>>> sd
SortedDict({'b': 2, 'e': 5})
>>> sd.update({'d': 4, 'c': 3})
>>> sd
SortedDict({'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5})
>>> sd.setdefault('a', 1)
1
>>> sd
SortedDict({'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5})
>>> sd['b']
2
>>> 'c' in sd
False
>>> sd.get('z') is None
True
>>> sd.peekitem(index=-1)
('b', 2)

性能展示 经过一百亿个元素的基准测试得到的性能如下（仅展示部分）

高级功能示例

范围查询与统计: Sortedcontainers 允许用户非常灵活地查询某个范围内的元素，并且可以快速统计这个范围内的元素数量，这对于需要分析数据分布的应用尤为重要。

示例代码：

from sortedcontainers import SortedList
sl = SortedList([10, 1, 5, 7, 3, 12, 15, 8, 6])

# 查看排序后列表
print(sl)

# 范围查询，查找所有在5到10之间的元素
range_elements = sl.irange(5, 10)
print('5到10之间的元素:', list(range_elements))

# 统计在特定范围内的元素数量
count_in_range = sl.bisect_right(10) - sl.bisect_left(5)
print('5到10之间的元素数量:', count_in_range)