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

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

Интернет приемная медецинского СПА Салона Новый-Уренгой

Сайт медицинского СПА салона ЗАО «РеВиталь» ЗАО «Ревиталь» занимается оказанием высококвалифицированных СПА усилий в Москве а Корбейском переулке. У СПА Центра есть своя прогулочная территория, сауна, ресторан, бассейн, номера для отдыха. ЗАО «Ревиталь» решили заказать сайт с технологичным дизайном, возможностью добавлять новости и несколькими фото галереями. данного сайта составила 27 500 руб.. Для того что бы заказать сайт у нас, вам надо лишь отправить заявку нам на почте 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» — осуществляет комплексную установку, поддержку и раскрутка сайтов. Посмотреть сайт заказчика … ...

разработка сайта компании Новый-Уренгой

За короткий срок и по доступной цене создание сайта компании Новый-Уренгой с последующим обслуживанием и раскруткам. Делаем простые и сложные автоматизированные и продающие on-line витрины и корпоративные площадки. Нашими основными направлениями являются создание и раскрутка порталов компании Новый-Уренгой, любой сложности и функционала. Выбирая разработчика Вы увидите большое количество предложений которые усложняют Ваш выбор, особенно если Вы не специалист данной области. Пытаясь самостоятельно разобраться с чего начинается создание портала для компании, Вам придется изучить тонкости on-lineа, стандарты разработки ИТ порталов, оптимизацию программных процессов (скорость загрузки очень важна для посетителей), провести анализ взаимодействия с поисковыми системами и многие другие нюансы разработки — раскрутки порталов. компании занимающиеся разработкой сайтов Новый-Уренгой, расскажут Вам хорошую историю, сделают убедительную презентацию, но от куда Вы будете знать,...

Разработчикам и Франчайзе 1С Новый-Уренгой

Здравствуйте. Всех кто трудится на поле внедрения и разработки решений 1С : Платформа 8.2 и выше. Мы приглашаем к сотрудничеству в области замещения серверного ПО Microsoft Windows Server 20xx на серверное решение на основе Серверной платформы «Прометей». Наши сервера и СП «Прометей» основаны на базе ОС Linux CentOs 7, и включают в себя комплекс программ для адаптации и оптимизации усилия Servers с 1С. Наша ценовая политика приятно Вас порадует! И позволит Вам успешно конкурировать по общей цене внедрения в сравнении с конкурентами! Сервера СП «Прометей» показали высокую надёжность и отказоустойчивость, плюс реальное повышение скорости усилия 1С при высоких нагрузках. Сервера СП «Прометей» сертифицированы 1С на совместимость 30 августа 2011 года. В настоящий момент комплекс СП «Прометей» успешно внедрён в 37 предприятиях и организациях Республики Мордовия. В том числе в таких знаковых организациях, как — ОАО «СаранскМежРайГаз», ЗАО «Конвертор»,...

разработка недорогих сайтов Новый-Уренгой

Если Вы ищите усилийу создание недорогих сайтов Новый-Уренгой, то здесь мы предлагаем Вам ознакомиться с информацией по этой теме. Сэкономьте бюджет, время и силы с нами, мы сделаем Вам интетнет ресурс качественно и недорого. Если Вы задумались вывести свой бизнес на новый уровень и представить его в web сети, то Вам требуется усилийа — создание недорогих сайтов Конечно от сложности портала, его индивидуальности, правильного построения и функциональности будет и складываться стоимость. Но как правило для начала продаж через on-line можно обойтись и недорогим порталом, ведь это даст Вам возможность попробовать и потом уже принять решение о дальнейшем развитии в этой области. Создание сайтов Новый-Уренгой недорого позволит Вам решить задачу с размещением информации о своих товарах и усилийах в web сети. Мы можем разработать и построить Вашу торговую on-line площадку качественно и по устроившей Вас цене. Все наши порталы кроссплатформенные, т.е.  будет...

Интернет-магазин студии цветов Новый-Уренгой

Запустили Интернет магазин — Студия цветов «Подсолнух», занимается оформлением и доставкой букетов и цветочных композиций. Заказчик заказал on-line магазин с обязательной возможностью делать заказ и оставлять комментарии от посетителей. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% Общие расходы составили: Базовая цена составила — 9 600 руб. ! наполнение материалами — от 300 до 1000 руб. за страницу  (в зависимости от наличия и объёмов таблиц, фото и текстов). визуальных эффектов — 5 000 руб.. доски объявлений — 20 000 руб. Итого: 34 600 рубле + наполнение + тех поддержка + время на организацию и ведение рекламных компаний + затраты на SEO раскрутка. Что бы заказать вебсайт у нас, вам надо лишь отправить заявку с данного сайта или связаться с нами любым из перечисленных в разделе Контакты...

стоимость сео продвижения сайта Новый-Уренгой

стоимость сео адаптации сайта Новый-Уренгой включает в себя весь необходимый комплекс работ для получения максимального результата в поисковой выдаче. сео — расшифровывается как «поисковая оптимизация». Этот тип усилий повышает рейтинг в поисковых комплексах (Google, Yandex, Mail). стоимость сео адаптации сайта Новый-Уренгой — При предоплате за 3-месяца и получи скидку 10%. Вы нашли нас в ТОП10 поиска по запросу «стоимость сео адаптации сайта» Новый-Уренгой — это лучшая реклама!!! Внутренняя оптимизация это анализ и коррекция всех элементов страницы, которые индексирует робот поисковой системы, контент, изображения, заголовки, метатеги, заголовок страницы и список. Так же это техническая сторона, исправление ошибок мешающих оптимизации, в уже готовом on-line портале, если Вы его заказывали не у нас. В стоимость сео адаптации Новый-Уренгой входит анализ конкуренции по заданным ключевым словам и поиск пробелов в возможностях...

Раскрутка инстаграмма Новый-Уренгой

Если Вы хотите сделать свой аккаунт или аккаунт в Инстаграмме Вашего дела популярным, предлагаем выбрать Вам один из тарифов раскрутка инстаграм Новый-Уренгой, который поможет достигнуть Вашей цели. Основная доля пользователей подзапросов запроса раскрутка инстаграм Новый-Уренгой интересуется запросом раскрутка инстагра Новый-Уренгой, мы же хотим продолжить эту усилийу,в  действительно выгодный и главное правильный портал такой,  как раскрутка инстограмма, раскрутка канала Ютюб или раскрутка группы ВК. ...