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

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

Крупный портал объявлений о недвижимости Москва

RealtyVision — доска объявлений о недвижимости Иркутск. Доска объявлений — пожалуй самое сложное из того, что можно отнести к простым сайтам. Это связанно в основном с дополнительным (пусть и стандартным) функционалом, который требует отладки. Сами функции доски объявлений не вызывают сложности в реализации, но их много и они взаимосвязаны. Базовая установка от — 9 600 руб. ! наполнение материалами — от 300 до 1000 руб. за страницу  (в зависимости от наличия и объёмов таблиц, фото и текстов). визуальных эффектов — 6 000 руб.. доски объявлений — 20 000 руб. Что бы заказать вебсайт у нас, вам надо лишь отправить заявку или связаться с нами любым из перечисленных в разделе Контакты методов. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% Москва — ВАО. Мы свяжемся с Вами и поможем определится с...

Дизайнерское решение для ресторанного комплекса Москва

Новый сайт — Ресторанный комплекс «Времена года» в Москве, это уважаемое и респектабельное заведение со своей обширной территории. Заказчику нужен был простой по функционалу вебсайт с красивым и оригинальным дизайном. Базовая установка от — 9 600 руб. ! наполнения материалами — от 300 до 1000 руб. за страницу  (в зависимости от наличия и объёмов таблиц, фото и текстов). визуальных эффектов — 15 000 руб.. Что бы заказать вебсайт у нас, вам надо лишь отправить заявку или связаться с нами любым из перечисленных в разделе Контакты методов. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% Москва — ВАО. Мы свяжемся с Вами и поможем определится с техническим заданием, дизайном и ценой. ООО «Код Эксперт — РМ» — общая создание, тех.поддержка и раскрутка Москва —...

Дизайнерское решение для поставщика стройматериалов Москва

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...

разработка сайта под ключ Москва

По выгодным ценам создание сайта под ключ Москва — ВАО от маленьких визиток до крупных автоматизированных порталов, любой сложности, короткие сроки большие скидки при комплексном заказе. Первое Ваш вебсайт — это конечно лицо компании в web сети, где очень важно правильно адаптированный портал  под направление дела и соответствующий бренду компании. Второе Ваш on-line портал должен зарабатывать а значит сделан так, что бы он мог правильно доносить данные, продавать больше и качественнее или удобнее для пользователей. Конечно создание сайтов под ключ Москва — ВАО должна включать в себя раздел по дизайну и внешнему виду, помимо технической стороны. Спросите у коллег или знакомых о том какие on-line витрины им нравятся и Вы услышите в ответ что они рассуждают как правило о графике или внешнем виде. И вряд ли о таких вещах как скорость, функциональность, простота поиска контента и другие впечатления касаемо технического исполнения. создание сайта под ключ...

стоимость создания сайта Москва

Определите выгодную для себя стоимость разработки сайта Москва — ВАО которая будет соответствовать целям Вашего дела. Мы готовы предложить Вам от простой визитки компании до сложного корпоративного портала, с внутренними CRM системами и системами обмена данных. Готовы разработать продающий on-line-магазин под ключ или витрину Вашей компании. В стоимость разработки водит ряд действий и сервиса по обслуживанию портала в дальнейшем. Для начала мы подберем для Вас наименование или доменное имя портала. Вы выберете наиболее подходящий и понравившийся Вам домен и при создании стоимость сайтподключ будет включать в себя домен в зоне  com, ru и т.д. Создание сайта стоимость Москва — ВАО будет включать в себя оплату домена, хостинга где разместиться портал, настройка и размещение платформы, правка платформы под требование и условия Вашего дела. Возможно добавить в перечень дизайнерское исполнение портала или оставить стоимость разработки сайта Москва — ВАО под ключ где Вам...

купить сайт под ключ Москва

купить сайт под ключ Москва — ВАО по самым выгодным ценам в короткие сроки и получить хороший результат только у нас, ознакомьтесь с нашими предложениями и выберете подходящий план для Ваших целей.  может варьировать в зависимости от поставщика усилий и сложности исполнения портала. Мы предлагаем взвешенный подход, а именно доступные цены без лишних переплат, комплексное решение, позволяющее вывести Ваш бизнес на новый уровень, создав новый канал продаж. купить on-line магазин под ключ Москва — ВАО по доступной цене, не просто выгодно Вам, но и при правильном подходе быстро приносит Вам конвертацию посетителей в продажи, что делает затраты вполне обоснованными и продиктованными современными технологиями, ведь все больше покупок совершается в web сети. У нас действительно Вы можете купить сайт под ключ недорого, но мы рекомендуем заказывать не только изготовление, но и его раскрутка в web сети, ведь именно это дает посещение и совершение сделок в web сети. Мы...

Удобный дизайнерский магазин Цветы Люкс Москва

Запустили он-лайн магазин «Цветы Люкс» – это современный и элегантный цветочный салон в Самаре, с огромным ассортиментом, подарками и сувенирами ручной усилия, а также предметами декора и интерьера. Заказчик заказал добротный вебсайт on-line магазина, с множеством информации и базовым функционалом on-line магазина цветов. Базовая установка от — 9 600 руб. ! наполнение материалами — от 300 до 1000 руб. за страницу  (в зависимости от наличия и объёмов таблиц, фото и текстов). визуальных эффектов — 10 000 руб.. on-line онлайн магазина — 20 000 руб. Итого: 34 600 руб. + наполнение по желанию 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. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% Москва — ВАО. Мы свяжемся с Вами и...

Сайт производителя ЖБИ Москва

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 … ...