NumPy 排序和搜索

2024 年 8 月 29 日 | 阅读 3 分钟

Numpy 提供了各种用于排序和搜索的函数。有各种排序算法，如快速排序，归并排序和堆排序，这些算法是使用 numpy.sort() 函数实现的。

在函数调用中必须提及在排序操作中使用的排序算法的类型。

让我们讨论在 numpy.sort() 中实现的排序算法

序号	算法	最坏情况复杂度
1	快速排序	O (n ^ 2)
2	合并排序	O (n * log(n))
3	堆排序	O (n * log(n))

下面给出了使用 numpy.sort() 函数的语法。

它接受以下参数。

序号	参数	描述
1	输入	它代表要排序的输入数组。
2	轴	它表示要排序数组的轴。如果未提及轴，则沿着最后一个可用轴进行排序。
3	类型	它表示在排序时要使用的排序算法的类型。默认值为快速排序。
4	顺序	它代表要排序的字段，如果数组包含字段。

请看以下示例。

示例

import numpy as np

a = np.array([[10,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])

print("Sorting along the columns:")
print(np.sort(a))

print("Sorting along the rows:")
print(np.sort(a, 0))

data_type = np.dtype([('name', 'S10'),('marks',int)])

arr = np.array([('Mukesh',200),('John',251)],dtype = data_type)

print("Sorting data ordered by name")

print(np.sort(arr,order = 'name'))

输出

Sorting along the columns:
[[ 2  3 10]
 [ 4  5  6]
 [ 7  8  9]]
Sorting along the rows:
[[ 4  2  3]
 [ 7  5  6]
 [10  8  9]]
Sorting data ordered by name
[(b'John', 251) (b'Mukesh', 200)]

numpy.argsort() 函数

此函数用于对输入数组执行间接排序，也就是说，它返回数据索引的数组，该索引用于构造排序后的数据数组。

请看以下示例。

示例

import numpy as np

a = np.array([90, 29, 89, 12])

print("Original array:\n",a)

sort_ind = np.argsort(a)

print("Printing indices of sorted data\n",sort_ind)

sort_a = a[sort_ind]

print("printing sorted array")

for i in sort_ind:
    print(a[i],end = " ")

输出

Original array:
 [90 29 89 12]
Printing indices of sorted data
 [3 1 2 0]
printing sorted array
12 29 89 90

numpy.lexsort() 函数

此函数用于使用间接的键序列对数组进行排序。此函数的执行方式与 numpy.argsort() 类似，它返回排序后数据的索引数组。

请看以下示例。

示例

import numpy as np

a = np.array(['a','b','c','d','e'])

b = np.array([12, 90, 380, 12, 211])

ind = np.lexsort((a,b))

print("printing indices of sorted data")

print(ind)

print("using the indices to sort the array")

for i in ind:
    print(a[i],b[i])

输出

printing indices of sorted data
[0 3 1 4 2]
using the indices to sort the array
a 12
d 12
b 90
e 211
c 380

numpy.nonzero() 函数

此函数用于查找数组中非零元素的位置。

请看以下示例。

示例

import numpy as np

b = np.array([12, 90, 380, 12, 211])

print("printing original array",b)

print("printing location of the non-zero elements")

print(b.nonzero())

输出

printing original array [ 12  90 380  12 211]
printing location of the non-zero elements
(array([0, 1, 2, 3, 4]),)

numpy.where() 函数

此函数用于返回满足特定条件的所有元素的索引。

请看以下示例。

示例

import numpy as np

b = np.array([12, 90, 380, 12, 211])

print(np.where(b>12))

c = np.array([[20, 24],[21, 23]])

print(np.where(c>20))

输出

(array([1, 2, 4]),)
(array([0, 1, 1]), array([1, 0, 1]))

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