NumPy排序的实现

numpy.sort()函数

该函数提供了多种排序功能，支持归并排序，堆排序，快速排序等多种排序算法
使用numpy.sort()方法的格式为：
numpy.sort(a,axis,kind,order)

• a:要排序的数组
• axis:沿着排序的轴，axis=0按照列排序，axis=1按照行排序。
• kind:排序所用的算法，默认使用快速排序。常用的排序方法还有
  • quicksort:快速排序，速度最快，算法不具有稳定性
  • mergesort:归并排序，优点是具有稳定性，空间复杂度较高，一般外部排序时才会考虑
  • heapsort:堆排序，优点是堆排序在最坏的情况下,其时间复杂度也为O(nlogn)，是一个既最高效率又最节省空间的排序方法
• order:如果包含字段，则表示要排序的字段（比如按照数组中的某个元素项进行排序）

下面通过一个实例来具体了解numpy.sort()函数的用法

假设我们有一组用户信息，包含用户的用户名以及用户的年龄，我们按照用户的年龄来进行排序

dt=np.dtype([('name','S20'),('age','i4')])
a=np.array([('adm','19'),('wan','23'),('ade','23')],dtype=dt)
s=np.sort(a,order='age',kind='quicksort')
print(s)

运行结果：

 [(b'adm', 19) (b'ade', 23) (b'wan', 23)]
Process finished with exit code 0

numpy.argsort()函数

numpy.argsort()函数返回的时从小到大的元素的索引
可以通过以下的实例更好的理解

使用argsort()方法返回索引并重构数组

x=np.array([3,8,11,2,5])
print('返回从小到大的索引')
y=np.argsort(x)
print(y)
print('以索引对原数组排序')
print(x[y])
print('重构原数组')
for i in y:
  print(x[i],end=",")

运行结果：

返回从小到大的索引
[3 0 4 1 2]
以索引对原数组排序
[ 2  3  5  8 11]
重构原数组
2,3,5,8,11,
Process finished with exit code 0

numpy.lexsort()函数

numpy.sort()函数可对于多个序列进行排序，例如我们在比较成绩的时候先比较总成绩，由后列到前列的优先顺序进行比较，这时就用到了lexsort()方法

nm = ('raju','anil','ravi','amar')
dv = ('f.y.', 's.y.', 's.y.', 'f.y.')
ind = np.lexsort((dv,nm))
print ('调用 lexsort() 函数：')
print (ind) 
print ('\n')
print ('使用这个索引来获取排序后的数据：')
print ([nm[i] + ", " + dv[i] for i in ind])

运行结果：

使用这个索引来获取排序后的数据：
['amar, f.y.', 'anil, s.y.', 'raju, f.y.', 'ravi, s.y.']

Process finished with exit code 0

numpy.partition()函数

numpy.partition()叫做分区排序，可以制定一个数来对数组进行分区。

格式如下：

partition(a,kth[,axis,kind,order])

实例：实现将数组中比7小的元素放到前面，比7大的放后面

# partition分区排序
a=np.array([2,3,9,1,0,7,23,13])
print(np.partition(a,7))

运行结果：

[ 0  1  2  3  7  9 13 23]

Process finished with exit code 0

实例：实现将数组中比7小的元素放到前面，比10大的放后面,7-10之间的元素放中间

partition分区排序

a = np.array([2, 3, 9, 1, 6, 5, 0, 12, 10, 7, 23, 13, 27])
print(np.partition(a, (7, 10)))
print(np.partition(a, (2, 7)))

运行结果

[ 1  0  2  3  5  6  7  9 10 12 13 23 27]
[ 0  1  2  6  5  3  7  9 10 12 23 13 27]

Process finished with exit code 0

注意：(7,10)中10的位置，数值不能超过数组长度。

numpy.nonzero()函数

返回输入数组中非零元素的索引

a = np.array([[30,40,0],[0,20,10],[50,0,60]]) 
print ('我们的数组是：')
print (a)
print ('\n')
print ('调用 nonzero() 函数：')
print (np.nonzero (a))

运行结果：

我们的数组是：
[[30 40  0]
 [ 0 20 10]
 [50  0 60]]

调用 nonzero() 函数：
(array([0, 0, 1, 1, 2, 2]), array([0, 1, 1, 2, 0, 2]))
Process finished with exit code 0

numpy.where()函数

返回满足输入条件的索引

where()函数的使用
b = np.array([2, 1, 3, 0, 4, 7, 23, 13, 27])
y = np.where(b > 10)
print(y)
print('利用索引得到数组中的元素')
print(b[y])

运行结果：

(array([6, 7, 8], dtype=int64),)
利用索引得到数组中的元素
[23 13 27]

Process finished with exit code 0

numpy.extract()函数

numpy.extract（）函数实现的是返回自定义条件的元素

# extract()自定义元素筛选
b = np.array([2, 1, 3, 0, 4, 7, 23, 13, 27])
con = np.mod(b, 2) == 0
y = np.extract(con, b)
print(a[y])

运行结果：

[9 2 6]

Process finished with exit code 0

其它排序函数

numpy.argmax() 和 numpy.argmin()函数分别沿给定轴返回最大和最小元素的索引。numpy.sort_complex(a)函数实现对复数按照先实部后虚部的顺序进行排序。numpy.argpartition(a, kth[, axis, kind, order])函数实现通过指定关键字沿着指定的轴对数组进行分区。
下面举一个复数排序的例子：

t = np.array([ 1.+2.j, 2.-1.j, 3.-3.j, 3.-2.j, 3.+5.j])
res = np.sort_complex([1 + 2j, 2 - 1j, 3 - 2j, 3 - 3j, 3 + 5j])
print(res)

运行结果：

[1.+2.j 2.-1.j 3.-3.j 3.-2.j 3.+5.j]

Process finished with exit code 0