8-(927)-977-80-70 web-i-seo@yandex.ru
Режим работы: 10-00 до 20-00 МСК

Вы нашли нас по запросу -"Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python Барнаул" - это лучшая рекомендация для подрядчика SEO продвижения в городе Барнаул или по России!

Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python

Пусть у нас есть два списка (для простоты из целых чисел), каждый из которых отсортирован. Хотим объединить их в один список, который тоже должен быть отсортирован. Эта задача наверняка всем знакома, используется, например, при сортировке слиянием.

 

 

Способов реализации (особенно на python) достаточно много. Давайте разберем некоторые из них и сравним затрачиваемое время на разных входных данных.

Основная идея алгоритма заключается в том, что, поместив по одной метке в начале каждого списка, будем сравнивать отмеченные элементы, брать меньший из них и передвигать метку в его списке на следующее число. Когда один из списков кончается, нужно добавить остаток второго в конец.

 

Входные данные не меняются

Пусть есть два списка list1 и list2.

Начнем с самого простого алгоритма: обозначим метки за i и j и будем брать меньший из list1[i]list2[j] и увеличивать его метку на единицу, пока одна из меток не выйдет за границу списка.

При первом сравнении мы выберем минимальный элемент из двух минимальных в своем списке и подвинемся на следующий элемент, поэтому наименьший элемент из двух списков будет стоять на нулевом месте результирующего. Дальше несложно по индукции доказать, что далее слияние пройдет верно.

Перейдем к коду:

def simple_merge(list1, list2):
    i, j = 0, 0
    res = []
    while i < len(list1) and j < len(list2):
        if list1[i] < list2[j]:
            res.append(list1[i])
            i += 1
        else:
            res.append(list2[j])
            j += 1
    res += list1[i:]
    res += list2[j:] 
    # один из list1[i:] и list2[j:] будет уже пустой, поэтому добавится только нужный остаток
    return res

 

Заметим, что в данном коде используется только перемещение вперед по списку. Поэтому будет достаточно работать с итераторами. Перепишем алгоритм с помощью итераторов.

 

Еще изменим обработку концов списков, так как теперь мы не умеем копировать сразу до конца. Будем обрабатывать элементы до того, когда оба итератора дойдут до конца, при этом, если один уже оказался в конце, будем просто брать из второго.

 

def iter_merge(list1, list2):
    result, it1, it2 = [], iter(list1), iter(list2)
    el1 = next(it1, None)
    el2 = next(it2, None)
    while el1 is not None or el2 is not None:
        if el1 is None or (el2 is not None and el2 < el1):
            result.append(el2)
            el2 = next(it2, None)
        else:
            result.append(el1)
            el1 = next(it1, None)
    return result

 

В этой реализации можно вместо добавления по одному элементу (result.append()) собрать генератор, а потом из него получить список. Для этого напишем отдельную функцию, которая будет строить генератор, а основная функция сделает из него список.

 

def gen_merge_inner(it1, it2):
    el1 = next(it1, None)
    el2 = next(it2, None)
    while el1 is not None or el2 is not None:
        if el1 is None or (el2 is not None and el2 < el1):
            yield el2
            el2 = next(it2, None)
        else:
            yield el1
            el1 = next(it1, None)

def gen_merge(list1, list2):
    return list(gen_merge_inner(iter(list1), iter(list2))) # из генератора получаем список

 

Встроенные реализации

Рассмотрим еще несколько способов слияния через встроенные в python функции.

  • merge из heapq. Как говорит документация, эта функция делает именно то, что мы хотим, и больше: объединяет несколько итерируемых объекта, можно задать ключ, можно сортировать в обратном порядке.
    Тогда нам нужно просто импортировать и использовать:

    from heapq import merge
    
    def heapq_merge(list1, list2):
        return list(merge(list1, list2)) # тоже возвращает генератор
  • Counter из collectionsCounter умеет считать количество вхождений каждого из элементов, выдавать их в тех количествах, в которых они входят, и еще несколько полезных вещей, которые сейчас не нужны (например, несколько самых часто встречающихся элементов).
    Воспользуемся gen_merge_inner для слияния элементов Counter(list1) и Counter(list2):

    def counter_merge(list1, list2):
        return list(gen_merge_inner(Counter(list1).elements(), Counter(list2).elements()))
  • И, наконец, просто сортировка. Объединяем и сортируем заново. Тут есть два варианта реализация через sort() и sorted(). Сразу сравним их:
list1 = [i for i in range(1, 200000, 3)]
list2 = [i for i in range(2, 250000, 4)]
%timeit res1 = sorted(list1 + list2)
%timeit res2 = list1 + list2; res2.sort()
6.73 ms ± 64.9 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
4.43 ms ± 38.4 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

В результате:

    def sort_merge(list1, list2):
        return (list1 + list2).sort()

Если можно менять исходные списки

 

Предположим, что после слияния старые списки больше не нужны (как обычно и случается). Тогда можно написать еще один способ. Будем как и раньше сравнивать нулевые элементы списков и вызывать pop(0) у списка с меньшим, пока один из списков не закончится.

 

def pop_merge(list1, list2):
    result = []
    while list1 and list2:
        result.append((list1 if list1[0] < list2[0] else list2).pop(0))
    return result + list1 + list2

 

Получили простенькую функцию на 4 строчки, но использовать дальше исходные списки не получится. Можно их скопировать, потом работать с копиями, но это потребует много дополнительного времени. Здесь будут проблемы с тем, что удаление нулевого элемента очень дорогое. Поэтому еще одна модификация будет заключаться в том, что мы будем вместо удаления из начала списка использовать удаление из конца, но придется в конце развернуть списки.

 

def reverse_pop_merge(list1, list2):
    result = []
    while list1 and list2:
        result.append((list1 if list1[-1] > list2[-1] else list2).pop(-1))
    return (result + list1[-1::-1] + list2[-1::-1])[-1::-1]

 

Сравнение

 

Пора перейти к самому интересному.
Составим список функций, которые будем сравнивать:

 

  • simple_merge
  • iter_merge
  • gen_merge
  • heapq_merge
  • counter_merge
  • sort_merge
  • pop_merge
  • reverse_pop_merge

 

Будем измерять время работы с помощью модуля timeit. Код можно посмотреть здесь.

 

Разберем несколько ситуаций: оба списка примерно одинакового размера, один список большой, а второй маленький, количество вариантов элементов большое, количество вариантов маленькое. Кроме этого проведем просто общий случайный тест.

Тест первый

 

Проведем общий тест, размеры от $1$ до $10^5$, элементы от $1$ до $10^6$.

 

Отдельно сравним pop и reverse_pop:

 

 

pop_merge тратит колоссально больше времени в общем случае, как и ожидалось.

 

Не будем учитывать здесь огромный pop_merge, чтобы лучше видеть разницу между другими:

 

 

reverse_pop_merge показал себя относительно неплохо по сравнению с ручной реализацией и heapq_merge.

 

Методы на итераторах работают еще быстрее, при этом видно, что получилось выгоднее построить генератор, чем добавлять элементы в список.

 

Тест второй, сравнимые размеры

 

Размеры будут принадлежать отрезку $[50x, 50(x+1))$, а $x$ увеличиваем, начиная с $1$. Шаг $50$.

 

 

Как уже можно видеть pop_merge при небольшом размере списков еще ведет себя как heapq_merge, а дальше обгоняет всех.

 

Тест третий, один маленький, второй большой

 

Размер первого равен $x$, размер второго $10^4 + 100x$.

 

 

В самом начале (на очень маленьких списках) reverse_pop_merge обгоняет всех, кроме sort_merge, но на чуть больших все выходит на стандартные позиции.

 

Тест четвертый, много повторных

 

Размеры фиксированы, а количество элементов увеличивается на $5$, начиная с $1$.

 

 

Как видно, на достаточно малых количествах counter_merge оказывается быстрее reverse_pop_merge и heapq_merge, но потом он отстает.

 

Чемпионы

Абсолютным победителем оказался sort_merge! Гораздо быстрее просто отсортировать список заново, чем использовать вроде бы линейные от длины списков функции.

На втором месте в подавляющем большинстве случаев идет gen_merge, за ним следует iter_merge.

Остальные методы используют еще больше времени, но некоторые в каких-то крайних случаях достигают результатов 2-3 мест.

Дата изменения


Индивидуальный Предприниматель Ознобин Р.А.
8-927-977-80-70
Адрес: г. Барнаул, ул. Строителей, строение 12

Полезная информация по теме - Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python Барнаул

заказать создание сайта Барнаул

Откройте для своего дела новый рынок on-line торговли, увеличьте продажи и сделайте более доступными Ваши товары и сервис. У нас заказать создание сайта Барнаул  можно любым удобным способом, мы разработаем архитектуру портала, запрограммируем этот шаблон , качество которого определит внешний вид и расположение всех необходимых элементов, таких как, текст, изображения, видео, баннеры и реклама. Для нас создание Вашего портала это отлаженный процесс, мы предлагаем сайтподключ на выбранном домене, к примеру — com, ru и др. Разработаем Вам качественный сайт в короткие сроки. заказать создание сайта  Барнаул под ключ сэкономит ваши силы, время и финансы, при этом даст новый канал продаж и лицо Вашей компании во всемирной паутине. Чтобы купить сайт Барнаул по самым выгодным ценам необходимо определить задачу такого портала, его бюджет, и поставщика этой сервис. Вы можете ознакомиться с примерами наших работ, а так же нашими тарифными планами и обязательно обратите внимание на...

разработка сайта визитки Барнаул

создание сайта визитки Барнаул для дела предназначена для средних компаний и малых предприятий, которые хотят передавать данные, продавать свою продукцию, предоставлять свои бизнес-данные и другую важную данные для функционирования своего дела, компании или предприятия. Мы предлагаем Вам создание создание сайта визитка по доступной цене, которая сэкономит Ваш бюджет и поможет вывести Ваш бизнес на новый уровень, потому что теперь Вас смогут найти в сети on-line. Заказывая комплекс усилий по оптимизации, Вы получите on-line-визитку в подарок! разработки визитки, как правило минимальна, тем не менее, зависит от сложности и функционала. Интернет визитка обычно состоит из 5-10 страниц, где размещена общая информация о компании, ее направления, контакты и форма обратной связи. Конечно визитку всегда можно разработать до on-line магазина, крупного портала или каталога товаров. В стоимость разработки Барнаул будет входить размещение Вашего ресурса на хостинге,...

Наша работа для компании натяжных потолков Барнаул

Разработан новый сайт. Частный предприниматель решил заказать простой, но красивый сайт о натяжных потолках. Основным требованием было — красивый лендинг (оформление главной страницы) и красивые галереи «Выполненных работ». Из функционала сайта, был заказан всплывающий элемент — «Отправить заказ». Базовая цена сайта составила — 11 600 руб. ! наполнение сайта материалами — от 300 до 1000 руб. за страницу  (в зависимости от наличия и объёмов таблиц, фото и текстов). визуальных эффектов сайта — 5 000 руб.. Лендинга сайта (главной страницы сайта) — 6 000 руб. Что бы заказать сайт у нас, вам надо лишь отправить заявку с данного сайта или связаться с нами любым из перечисленных в разделе Контакты методов. Мы свяжемся с Вами и поможем определится с техническим заданием, дизайном и ценой сайта. ООО «Код Эксперт — РМ» — общая создание, тех.поддержка и раскрутка сайтов. Посмотреть...

разработка сайта интернет магазина Барнаул

Секрет успеха продаж в web сети это правильная и качественная создание сайта on-line магазина Барнаул по доступной цене, с гарантированным результатом. Не все on-line порталы электронной коммерции построены одинаково. Мы строим их лучше всего. Мы знаем много лучших методов и эффективных приемов, которые помогут Вашему бизнесу преуспеть в сфере электронной коммерции. on-line магазин создание поможет Вам начать продавать свои товары или сервис через on-line, а это зачастую даже больше чем продаст отдел сотрудников по продажам в Вашем штате, не говоря о том что создание сайта on-line магазина Барнаул экономически выгодна Вам по сравнению с содержанием в штате сотрудников. стоимость разработки сайта on-line магазина будет состоять из всех необходимых работ для реализации полноценного функционирующего портала, и дальше все что Вам понадобиться это своевременное обслуживание и раскрутка, но все это в совокупности  будет дешевле годового оклада менеджера по...

Удаление четных или нечётных элементов из списка Барнаул

Обычный способ Из списка a[] содержащего значения типа int удаление производится легко: a = [x for x in a if x%2] #удаление чётных чисел a = [x for x in a not x%2] #удаление нечётных чисел Если список содержит другие типы данных (Приводимых к типу int, например String необходимо выполнить преобразование типа: a1 = [x for x in a if int(x)%2] # Выбираем четные числа a2 = [x for x in a if not int(x)%2] # Выбираем нечетные числа Заметьте, что списки a1 и a2 будут также содержать переменные строкового типа. А если Вам нужно хранить переменные целочисленного типа, нужно их преобразовать. a1 = [int(x) for x in a if int(x)%2] a2 = [int(x) for x in a if not int(x)%2] С помощью filter и lambda Для выборки из списка элементов, удовлетворяющих какому-то условию, можно воспользоваться методом filter: a = list(filter(lambda x: int(x) % 2, a)) // Оставляем только нечётные a = list(filter(lambda x: not int(x) % 2, a)) // Оставляем только чётные ; С помощью Numpy Для эффективного...

Сайт производителя ЖБИ Барнаул

Сайт модернизирован и взят на техническое обслуживание. Так же SEO раскрутка сайта. ООО «ЖБИ — Волга» крупный производитель и поставщик железобетонных изделий (плит, перемычек, блоков). Было решено заказать простой сайт с каталогом товаров и их описанием. Так же ООО «ЖБИ — Волга» имеет филиалы в Нижнем Новгороде, Пензе и Ульяновске. В связи с этим и потребностью в продвижении по отдельным регионам, было заказано 3 клона сайта, с изменением доменов, мета описаний и регионов. Базовая цена модернизации сайта составила — 9600 руб. ! наполнение сайта материалами — от 300 до 900 руб. за страницу  (в зависимости от наличия таблиц и текстов) визуальных эффектов сайта — 3000 руб.. клонирования сайта и изменением региона и описаний  — от 5000 руб. / штука. Что бы заказать сайт у нас, вам надо лишь отправить заявку с данного сайта или связаться с нами любым из перечисленных в разделе Контакты методов. Мы свяжемся с...

seo продвижение сайта цена Барнаул

раскрутка сайта цена Барнаул  при комплексном заказе сервис будет включать в себя обмен ссылками с другими on-line источниками информации, что бы увеличить количество переходов целевой аудитории к Вам. Но важно не только это, важно и качество обмена ссылками, это определяет саму целевую аудиторию, т.е. соответствующую Вашим запросам. Поэтому мы сосредоточим свои усилия по производству ссылок на соответствующих качественных ресурсах. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% Как правило, затраты на сео раскрутку Вашего портала зависят от того, хотите ли Вы размещать статьи, и проводить обмен с другими инетернет площадками, блогами, журналами и т. д. Мы можем это делать в рамках комплексного обслуживания Вашей on-line площадки по оптимизации в web сети. Так же раскрутка сайта Барнаул заключается в том, что если мы публикуем Ваши статьи на...

Сайт производителя ЖБИ Барнаул

Создан сайт ООО «ПК ЖБИ МАРК». ООО «ПК ЖБИ МАРК» производство — ЖБИ. В состав компании входит  завод ЖБИ, производственные мощности которого позволяют обеспечить железобетонными изделиями строительство любых объектов. Завод ООО «ПК ЖБИ МАРК» расположен в г. Москве, это позволяет заказчику осуществлять доставку и по городу, и по области с минимальными затратами, что значительно снижает конечную стоимость ЖБИ для потребителей. Современное производство, контроль качества, строгое выполнение договорных обязательств — основные критерии деятельности организации. Сайт разработан с использованием СМS Joomla. Посмотреть сайт заказчика … ...