Summary
This chapter covers sorting arrays using a function that returns a new sorted array versus an in-place method, and shows how to obtain ascending and descending order (via slicing).

General domain of usage
Employee salary data analysis

**ソート**とは、配列の要素を特定の順序で並べ替えること。

定義

この操作は非常に有用であり、**ソート済み配列**での検索ははるかに高速です。なぜなら、**二分探索**のような効率的なアルゴリズムはソート済み配列でのみ機能するためです。

Watch this video for a step-by-step explanation of sorting arrays in NumPy. You'll learn how to use both the `numpy.sort()` function and the `.sort()` method, see how to sort arrays in ascending and descending order, and understand the difference between sorting functions and methods. Real-world examples, such as sorting employee salaries, will help you master these essential array manipulation techniques.

## numpy.sort() 関数

**NumPy** には、要素を昇順で値によってソートするための組み込み関数 `sort()` があります。この関数の戻り値はソートされた **NumPy** 配列です。一般的な構文は次のとおりです：`numpy.sort(a, axis=-1, kind=None, order=None)`。ここで：
* `a` は配列；
* `axis` はソートする軸（デフォルトは最後の軸（`-1`））；
* `kind` は使用するソートアルゴリズム（デフォルトは `quicksort`）。

import numpy as np
array_1d = np.array([10, 2, 5, 1, 6, 5])
print(np.sort(array_1d))

## ndarray.sort() メソッド

すでに述べたように、`numpy.sort()` 関数はソートされた配列を返しますが、**元の**配列は変更しません。配列自体を変更したい場合は、`array = np.sort(array)` のように記述する必要があります。

一方、**NumPy** には代替として `.sort()` メソッドが用意されており、これは配列を**インプレース**でソートし、新しい配列は返しません（`None` を返すため、何も返しません）。構文は `sort()` 関数と似ています。

**関数**は、特定のタスクを実行する独立したコードブロックであり、直接呼び出すことが可能。**メソッド**はオブジェクトに関連付けられた関数であり、そのオブジェクトに対して`.`演算子を使って呼び出す。

注意

import numpy as np
array_1d = np.array([10, 2, 5, 1, 6, 5])
# Calling the .sort() method 
array_1d.sort()
print(array_1d)

`.sort()`メソッドを呼び出した後、`array_1d`は**インプレース**で並べ替えられ、要素は**昇順**で格納されている。

## 1次元配列の降順ソート

配列を**降順**でソートしたい場合があります。`.sort()`メソッドや`sort()`関数には、この機能が直接サポートされていません。しかし、ソート済み配列に対して`step`を`-1`にした**スライス**を使うことで簡単に実現できます:

import numpy as np
array_1d = np.array([10, 2, 5, 1, 6, 5])
# Sorting array_1d in descending order
array_1d = np.sort(array_1d)[::-1]
print(array_1d)

import unittest
import importlib.util
import numpy as np
import io
from contextlib import redirect_stdout


def _dynamic_test(test_case, condition, success_message, failure_message):
    """Codefinity-style formatted output"""
    if condition:
        test_case._testMethodName = success_message
        test_case.assertTrue(True, success_message)
    else:
        test_case._testMethodName = failure_message
        test_case.fail(failure_message)


class TestUserCode(unittest.TestCase):
    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        # Очікувані результати
        cls.salaries = np.array([45000, 38000, 52000, 47000, 43000, 39000])
        cls.expected_sorted = np.sort(cls.salaries)[::-1]  # спадний порядок
        cls.expected_top3 = cls.expected_sorted[:3]

    def test_sorted_salaries(self):
        """1. salaries sorted in descending order"""
        spec = importlib.util.spec_from_file_location("user_code", "user_code.py")
        module = importlib.util.module_from_spec(spec)
        spec.loader.exec_module(module)

        ok = hasattr(module, "sorted_salaries")
        arr = getattr(module, "sorted_salaries", None)
        type_ok = isinstance(arr, np.ndarray)
        val_ok = type_ok and np.array_equal(arr, self.expected_sorted)
        order_ok = type_ok and np.all(np.diff(arr) <= 0)

        _dynamic_test(
            self,
            ok and type_ok and val_ok and order_ok,
            "salaries sorted in descending order correctly",
            "salaries not sorted correctly in descending order",
        )

    def test_print_top3(self):
        """2. top 3 salaries printed using positive end slice"""
        # Перехоплюємо stdout
        f = io.StringIO()
        spec = importlib.util.spec_from_file_location("user_code", "user_code.py")
        module = importlib.util.module_from_spec(spec)
        with redirect_stdout(f):
            spec.loader.exec_module(module)
        output = f.getvalue().strip()

        # Перевірка, що всі 3 найбільші зарплати є у виводі
        expected_values = [str(x) for x in self.expected_top3]
        contains_all = all(val in output for val in expected_values)

        # Перевірка, що не виведено більше трьох
        contains_extra = any(str(x) in output for x in self.expected_sorted[3:])

        _dynamic_test(
            self,
            contains_all and not contains_extra,
            "top 3 salaries printed correctly",
            "top 3 salaries print incorrect or extra values included",
        )


if __name__ == "__main__":
    unittest.main()


test_code.py

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配列のソート

numpy.sort() 関数

ndarray.sort() メソッド

1次元配列の降順ソート

解答