python：在字典或集合中检索天花板键和地板键

Question

我有一本带有一堆整数键的字典。对于我没有的键，我希望能够在我想要检索的键之前和之后检索最小和最大的键，但那不存在。
Java 中的 Treemap 类有两种方法可以做到这一点：ceilingkey() 和 floorkey()。

如何用 python 做到这一点？

例如，我有一个这样的字典：

 { 1: "1", 4: "4", 6: "6" ..., 100: "100" } 

如果我要求密钥1，我将检索"1"， 但如果我寻找密钥3，我应该得到KeyError，因此能够得到floor(3) = 1 和ceil(3) = 4。

Answer 1

def floor_key(d, key):
    if key in d:
        return key
    return max(k for k in d if k < key)

def ceil_key(d, key):
    if key in d:
        return key
    return min(k for k in d if k > key)

我不确定您想如何处理边界条件。请注意，如果您要求的键的地板/天花板低于/高于字典中的任何内容，这将引发异常 (ValueError)。

Answer 2

您可以在这里使用bisect模块，如果没有找到key，那么它可以找到O(log N)时间的ceil和floor值。：

>>> import bisect
>>> from random import randint
def get_value(dic, key):
    if key in dic:
        return dic[key]
    else:
        ind = bisect.bisect(keys, key)
        d = {}
        if ind > 0:
            d["floor"] = dic[keys[ind-1]]
        if ind < len(keys):
            d["ceil"] = dic[keys[ind]]
        return d
...     
>>> dic = {randint(0,100) : x  for x in xrange(10)}
>>> dic
{65: 6, 4: 5, 1: 7, 40: 8, 10: 4, 50: 0, 68: 2, 27: 9, 61: 3}

为bisect 创建一个排序的键列表：

>>> keys = sorted(dic)
>>> keys
[1, 4, 10, 27, 40, 50, 61, 65, 68]

现在使用函数：

>>> get_value(dic, 4)
5

对于3，ceil 和 floor 都可用：

>>> get_value(dic, 3)
{'ceil': 5, 'floor': 7}

0 小于最小键，所以这将只返回ceil：

>>> get_value(dic, 0)
{'ceil': 7}

对于大于最大键的键，仅返回 floor 值：

>>> get_value(dic, 70)
{'floor': 2}

Answer 3

这是一个有趣的使用 bisect。

import bisect

def ceiling_key(d, key):
    keys = sorted(d.keys())
    idx = bisect.bisect_left(keys, key)
    if key in d:
        idx += 1
    return keys[idx]

def floor_key(d, key):
    keys = sorted(d.keys())
    idx = bisect.bisect_left(keys, key) - 1
    return keys[idx]


...

>>> ceiling_key(d, 1)
4
>>> ceiling_key(d, 2)
4
>>> ceiling_key(d, 4)
6
>>> ceiling_key(d, 3)
4
>>> ceiling_key(d, 2)
4
>>> ceiling_key(d, 1)
4
>>> ceiling_key(d, 0)
1
>>> ceiling_key(d, 6)
100
>>> floor_key(d, 6)
4
>>> floor_key(d, 7)
6
>>> floor_key(d, 101)
100
>>> floor_key(d, 100)
6