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

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

заказать продвижение сайта Красноярск

У нас Вы можете заказать раскрутка сайта Красноярск по доступным ценам. Это обойдется Вам дешевле чем содержать в штате специалиста на постоянной основе или же если Вы обратитесь к крупному агентству, которое повышает свой прайс из за больших издержек. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% И.П. Ознобин Р.А. осуществляет действительно качественное оказание усилий в области адаптации информации в сети on-line. Заказать раскрутка сайта  в любой области Вашего дела, поможет быстро и качественно донести данные до конечного клиента. Мы обладаем всем необходимым опытом более 15 лет реализации порталов на российском и зарубежных рынках. Мы строим свои отношения с нашими клиентам на всех уровнях, от стратегического до операционного. Что значит  заказать раскрутка сайта Красноярск ? — это совокупность маркетинговых тактик, действий и...

заказать разработку сайта Красноярск

У нас большой выбор гибких тарифов и решений по доступным ценам что бы — заказать установку сайта   Мы изготовим Вам портал за короткие сроки, по выгодной цене, эффективный и прибыльный при выходе Вашего дела на рынок on-line торговли. Сделайте предварительную заявку и мы поможем Вам, выбрав лучший вариант цены и функциональности из доступных, и самый подходящий для задач Вашего дела. Ознакомиться с тарифами и предложениями можно в таблице ниже. Сегодня, если Вы хотите вывести свой бизнес на новый уровень, захватить или увеличить долю рынка Красноярск, регионе или России, Вам придется заказать  установку и раскрутку сайта, это сервис без которых не может обойтись не один бизнес. Если Вы хотите обновить свой уже существующий сайт для его лучшего позиционирования в поисковых комплексах и увеличения объемов продаж, или заказать портал под ключ с нуля, мы предложим Вам наиболее выгодные цены в Красноярск и качество обеспеченное 15 летним опытом усилия. Что...

разработка коммерческого сайта Красноярск

Выгодные предложения и акции у нас,  создание коммерческого сайта Красноярск позволяет выйти на новый рынок или увеличить присутствие Вашего дела в высококонкурентной среде. Не откладывайте установку коммерческого портала, потому как уже сейчас кто то продает вместо Вас! коммерческое направление определяется Вами на первой стадии если создание подразумевает это. Мы поможем Вам правильно определить целевую аудиторию, сориентируем Ваш портал и сделаем его продающим. создание коммерческого сайта включает в себя не только определение цели и направления портала, но и установку технического задания, в которое будет входить анализ рынка с выделеной целевой аудиторией, перечень необходимых работ для достижения поставленной цели. Так же в установку коммерческого сайта Красноярск обязательно входит создание дизайн макета, он может быть выполнен из наших шаблонов или же разработан индивидуально под Ваши требования. Мы проработаем не только главную страницу, но и макеты других не...

создание сайта интернет магазина цена Красноярск

создание сайта on-line магазина цена Красноярск — за которую Вы получите новый канал продаж и  достигнете нового уровня Вашего дела! Если ваша компания продает товары в обычном магазине, но не в Интернете, вы можете упустить невероятную возможность получения дохода. Каждый год рынок on-line торговли растет по объему продаж и количеству пользователе. Готов ли ваш бизнес пожинать плоды из этих онлайн-продаж? создание on-line витрины цена может быть малодоступной в других компаниях для малого дела, которому часто не хватает времени, бюджета и персонала. Закажите у нас установку и обслуживание on-line торговой площадки по доступной цене и получить новый канал продаж. создание сайта on-line магазина цена будет включать в себя несколько стадий благодаря которым Ваша on-line витрина будет эффективно работать, будет удобна в пользовании и выделять Вас среди конкурентов. Мы рекомендуем Вам купить on-line магазин под ключ, который включит в себя следующие этапы...

Сайт производителя ЖБИ Красноярск

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...

Дизайнерское решение для поставщика стройматериалов Красноярск

Новый вебсайт для О­ОО «Строй­ком 52», занимается комплектацией объектов капитального строительства строительными материалами. Перед заказчиком встала необходимость в сайте с большим перечнем строительных материалов и комплектующих. К тому же ООО «Стройком 52» решили заказать сайт с оригинальными и динамичными визуальными эффектами (диагональная ориентация окна карты Яндекс, заставка на Главной). В остальном функциональность сайта проста. Базовая установка от — 9600 руб. ! наполнение материалами — от 300 до 900 руб. за страницу  (в зависимости от наличия таблиц и текстов) визуальных эффектов — 12 000 руб.. Что бы заказать вебсайт 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. ООО «Код Эксперт — РМ» — общая создание, тех.поддержка и...

Корпоративный портал поставщика строительных материалов Красноярск

Новый сайт — ООО «ДанСтар». Занимаются поставкой строительных материалов и комплектующих на строительные объекты Нижнего Новгорода и Нижегородской области. Заказчику был необходим простой сайт с перечнем поставляемой продукции и формой обратной связи. ООО «ДанСтрой» решили заказать сайт с минимальной функциональностью и простым дизайном, но с наполнением материалов сайта и товаров, и отлаженными мета описаниями и ключевыми словами, для ускорения адаптации сайта в результатах поиска Гугл и Яндекс по Нижнему Новгороду. Базовая цена сайта составила — 9600 руб. ! наполнение сайта материалами — от 300 до 900 руб. за страницу  (в зависимости от наличия таблиц) Стоимость визуальных эффектов сайта — 5000 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...

продвижение сайта в топ Красноярск

Не зависимо от региона и масштаба Вашего дела, Вам необходимо раскрутка сайта в топ Красноярск поисковых систем. И.П. Ознобин Р.А. осуществит качественное оказание сервис в области адаптации информации Вашей продукции или усилий. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% Раскрутка сайта в топ Красноярск включает в себя несколько обязательных шагов: Выделение и анализ целевой аудитории в web сети, оценка потенциала спроса и конкурентной стратегии оптимизации и раскрутки сайта Подбор ключевых запросов, по которым люди ищут Ваши товары и сервис. На основе анализа составляется семантическое ядро сайта, которое необходимо для правильной ориентации в выдаче поисковых систем. Происходит техническая перенастройка сайта под новую выработанную стратегию адаптации в топ Красноярск, отладка возможных ошибок, которые могут мешать оптимизации...