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 Зеленоград" - это лучшая рекомендация для подрядчика SEO продвижения в городе Зеленоград 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. Зеленоград, ул. Строителей, строение 12

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

разработка сайта интернет магазина Зеленоград

Секрет успеха продаж в web сети это правильная и качественная создание сайта on-line магазина Зеленоград 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 Зеленоград 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...

разработка сайтов цена Зеленоград

Что бы создание сайтов цена Зеленоград на который будет доступна Вашему бюджету, отвечала Вашим поставленным задачам обратитесь к нам. Более 15 лет опыта в разработке для разных направлений в бизнесе, делает нас гарантом хорошего результата. Цены на наши сервис Вы можете уточнить в этом разделе или же сделав заявку онлайн, тогда мы произведем расчет соответствующий Вашим задачам и требованиям. Если же Вам необходима консультация Вы можете позвонить нам и мы ответим на все интересующие вопросы. создание сайтов цена Зеленоград может колебаться от 3-4 тыс руб. и доходит до сотен тысяч у разных компаний, в первую очередь это зависит от ценовой политики компании разработчика и от сложности выполнения портала. Мы предлагаем Вам заказать установку под ключ, цены на которые зависят от Ваших целей и сложности портала. Но в любом случае цена на оказываемые нами сервис более доступны, поэтому к нам обращаются за комплексом работ по производству и оптимизации сайтов. Качественная создание...

продвижение сайта цена Зеленоград

Сделаем раскрутка сайта, цена Зеленоград которого устроит Вас и даст хороший результат!закажите раскрутка сайта прямо сейчас, ведь цена на данную усилийу имеет прямое влияние на результат трафика Вашего сайта, что позволяет Вам увеличить продажи, выйти на новые рынки и показать имидж компании. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% получите бесплатно консультацию нашего специалиста Мы Вас внимательно выслушаем и подробно ответим на все интересующие вопросы. на раскрутка сайта Зеленоград складывается из нескольких этапов реализации адаптации в топ. Разработка сайта, анализ рынка и запросов, правильное построение ядра сайта, внешнее раскрутка и внутренняя оптимизация сайта — все это влияет на результат которые в последствии займет Ваш сайт в поисковых комплексах. Компания Индивидуальный Предприниматель Ознобин Р.А. предлагает нашим...

разработка информационного сайта Зеленоград

«Кто владеет информацией — тот владеет миром» сказал Натан Ротшильд более 200 лет назад, сегодня же создание информационного сайта Зеленоград позволяет Вам сделать это! Управляйте, создавайте и распространяйте контентом вместе с нами. Обратитесь к нам сейчас и получите on-line портал в подарок при заказе комплексного адаптации ваших товаров и усилий! Наступила новая эра когда электронные порталы стали вытеснять печатные издания и даже заставили подвинуться на этом рынке телевидение. создание электронной площадки или витрины, позволит Вам стать участником этого рынка и выведет Вас на новый уровень. По мимо новостных порталов Вам может быть интересна создание электронной системы сайт, который удобно, быстро и безопасно позволяет сотрудникам компании обмениваться данными. создание подобного портала актуальна не только для тех кто занимается новостным направлением, но и таким направлениям как  блогосфера , образовательным учреждениям, государственным и т.д. Мы всегда будем...

услуги по разработке сайтов Зеленоград

Как наши сервис по разработке сайтов Зеленоград помогут  вам добиться успеха в области on-line торговли, без которых ни обходиться не один бизнес? Просто обратитесь к нам и Вы получите гарантированный результат, который мы показываем уже более 15 лет. Основными направлениями нашей деятельности являются сервис по разработке и оптимизации сайтов, которые мы выполним за короткий срок, по выгодной цене для Вас, с хорошей результативной отдачей, ведь конечной целью всех сайтов это привлечение новых посетителей которые совершат у Вас покупки. Услуги разработки будут включать весь необходимый спектр действий которые необходимы для достижения поставленной заказчиком цели. создание сайта стоимость усилий которого будет выгоднее чем содержание отдельно взятого специалиста в этой области, позволит Вам выйти на новые рынки, продвинуть свою продукцию, создать еще один канал продаж, который не уступает по эффективности сотруднику по продажам. создание любых сайтов ..

seo продвижение сайтов Зеленоград

раскрутка сайтов в Зеленоград для начинающего и уже действующего дела играют ключевую роль в успехе и развитии.  Предлагая реальную ценность, товары и сервис для ваших клиентов, вам выгодно быстро и эффективно доносить данные до целевой аудитории, которая может стать вашими покупателями через поиск в сети on-line. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% ИП Ознобин Р.А. имеет 15 летний опыт в создании и оптимизации web сети порталов, обеспечивая качественный результат не зависимо от того является ли ваш бизнес региональным, национальным или международным. Наша компания постоянно достигает коммерческих целей наших клиентов, генерируя реальные продажи по доступным условиям. Мы предлагаем разработать план по оптимизации Вашего портала Зеленоград и превратить его в реальность по всем стандартам разработки W3C (World Wide Web Consortium) и...

создание и продвижение сайтов Зеленоград

Закажите создание и раскрутка сайтов Зеленоград прямо сейчас, и увеличите свой доход от продаж. Получите бесплатную консультацию со специалистом по производству и оптимизации сайтов. Давайте поговорим о вашем бизнесе, ваших целях, что вы хотите включить в свой сайт. Наши специалисты знают, как правильно реализовать ваши цели и добиться хорошего результата. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% если вы хотите получить хорошие продажи в web сети, то вам необходимо создать правильный, функциональный и главное удобный для клиентов сайт. создание и раскрутка сайтов Зеленоград для нас в первую очередь это представление Вашего виденья, Вы сами можете определить вариант дизайна и его наполнение, а мы сделаем его красивым, удобным и функциональным. но возникает вопрос кто его будет посещать и смотреть, ведь создание сайтов не дает гарантию что их смогут...

Ознобин Роман Александрович Зеленоград

директор ООО «Код Эксперт — РМ», управляющий партнёр ООО «Код Эксперт», CEO, руководитель порталов ; «Позади более 100 сайтов и WEB приложений, десятки организаций и Servers, внедрений и разработок. Но более всего я горжусь победой на конкурсе инновационных порталов Министерства Экономики и Технологий Германии в Гановере, где разрабатываемые нами технологии оптимизации для Linux Os показали реальное ускорение вычислительных процессов с использованием больших массивов данных на 12%!!! А так же благодарностью людей доверивших нам свои заботы и надежды.»  С наилучшими пожеланиями, Ознобин Роман Награды: Призёр (3-е место) на конкурсе инновационных порталов Министерства экономики и технологий Федеративной Республики Германия. Гановер. 10.11.2011 Победитель конкурса Лучший предприниматель Республики Мордовия 2013 года в номинации «Эффективные инновации и новые технологии в малом и среднем бизнесе». Как член команды ООО «Код – Эксперт» в должности...