为什么 python 的“二分法”模块（二进制搜索）不允许将其与特定的“键”一起使用？

Question

引用文档：

https://docs.python.org/3/library/bisect.html

与 sorted() function 不同，bisect() 函数具有键或反转 arguments 是没有意义的，因为这会导致设计效率低下（连续调用 bisect 函数不会“记住”所有先前的键查找） .

相反，最好搜索预先计算的键列表以找到相关记录的索引：

 >>> data = [('red', 5), ('blue', 1), ('yellow', 8), ('black', 0)] >>> data.sort(key=lambda r: r[1]) >>> keys = [r[1] for r in data] # precomputed list of keys >>> data[bisect_left(keys, 0)] ('black', 0)

但是建议的解决方案适用于O(N) （创建键列表），不适用于O(logN) （假设需要为一个列表调用一次 bisect）。

是否有任何内置的二进制搜索，允许使用自定义键进行搜索？

（除了为传递的对象重载operator __lt__() 。）

如果没有，那为什么 python 没有呢？ （假设标语“包含电池”）

Answer 1

bisect和insort的参数可能不一致，或者您必须传递一个值而不是键来进行搜索。 无论哪种方式，都会有人遇到不幸的惊喜。

也就是说，要么

def insort(a, x, lo=0, hi=None, *, key=None):
    lo = bisect(a, x, lo, hi, key)
    a.insert(lo, x)

def bisect(a, x, lo=0, hi=None, *, key=None):
    if lo < 0:
        raise ValueError('lo must be non-negative')
    if hi is None:
        hi = len(a)
    if key is None:
        key = lambda x: x
    while lo < hi:
        mid = (lo+hi)//2
        if key(x) < key(a[mid]): hi = mid
        else: lo = mid+1
    return lo

>>> key=lambda r: r[1]
>>> insort(data, ('green', 3), key=key)
>>> bisect(data, 7, key=key) # error comparing tuple to int

或者替代地

def insort(a, x, lo=0, hi=None, *, key=None):
    if key is None:
        key = lambda x: x
    lo = bisect(a, key(x), lo, hi, key)
    a.insert(lo, x)

def bisect(a, x, lo=0, hi=None, *, key=None):
    if lo < 0:
        raise ValueError('lo must be non-negative')
    if hi is None:
        hi = len(a)
    if key is None:
        key = lambda x: x
    while lo < hi:
        mid = (lo+hi)//2
        if x < key(a[mid]): hi = mid
        else: lo = mid+1
    return lo

>>> key=lambda r: r[1]
>>> item = ('green', 3)
>>> insort(data, item, key=key)
>>> bisect(data, item, key=key) # error comparing int to tuple

Answer 2

从 Python 3.10 开始， bisect模块中的所有二进制搜索助手都接受一个key参数。 例如，关于bisect_left的文档包含以下内容：

key指定一个参数的键 function ，用于从数组中的每个元素中提取比较键。 为了支持搜索复杂记录，键 function 未应用于x值。

如果 key 是None ，则直接比较元素而不进行干预 function 调用。

因此，您可以像sorted()一样使用此参数。 请注意，根据操作的不同，键 function 可能不会应用于要搜索的值。