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

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

продвижение интернет магазина Омск

Возможно, Вы уже знаете, что создание on-line магазина Омск в качестве витрины для ваших товаров или усилий — это только первый шаг к тому, чтобы магазин начал работать на вас. Какую ценность имеет веб-сайт, если ваш целевой рынок и потенциальные клиенты не знают о его существовании? Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% На самом деле очень мало. Если вы владелец on-line магазина или хотите заказать раскрутка on-line магазин Омск, мы предоставим Вам сервис по раскрутки информации в сети. любой on-line магазин требует раскрутка в web сети, иначе его не смогут найти Ваши потенциальные и новые покупатели. Цель сервис «раскрутка on-line магазин Омск» — занять наилучшую позицию в результате поиска по ключевым запросам связанным с Вашим бизнесом. в наш кейс раскрутка on-line магазина Омск входит комплекс усилий, которые...

сео продвижение сайта Омск

сео раскрутка сайта Омск поможет Вам найти новых клиентов для вашего дела. Мы готовы разработать и внедрить с нуля портал по сео оптимизации сайта в выдаче поисковых систем. Занимая ТОП позиции по ключевым запросам в посиковых комплексах, Вы получаете новых клиентов, которые набрали такой запрос. Потенциально такой клиент уже готов купить Ваш товар или заказать у Вас усилийу. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% Если Вы хотите сделать Ваш бизнес представленным не только в Вашем городе но и в других регионах или странах, то Вам необходимо заказать сео раскрутка сайта  Мы являемся компанией с полным спектром усилий. Независимо от того, хотите ли Вы разработать портал с разработки сайта или заказать сео раскрутка сайтаОмск уже готового. сео раскрутка сайта Омск является одним из наиболее эффективных методов развития вашего дела на все более...

Сайт CLEAN13.ru Омск

Создан сайт производителя бумажных салфеток и туалетной бумаги. ИП Радакин А.В. производит туалетную бумагу и бумажные салфетки под брендом «CLEAN». Осуществляет поставки своей продукции по регионам Центрального Поволжья. Заказчику требовался яркий сайт, с небольшим количеством страниц и информации. Поскольку бизнес стабилен и планировалось лишь актуализация прайс листа компании, цена сайта под ключ составила лишь 16 200 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 организации Омск

Любой бизнес который заинтересован в привлечении новых клиентов через on-line обращается к нам, потому как создание сайта организации Омск  это первый шаг для выполнения поставленной задачи. Если Вас нет в web сети, то Вас не возможно найти. создание сайта организации Омск включает в себя несколько этапов, которые конечно же лучше всего предоставить одной организации специализирующейся на этом. Такие этапы как создание концепции, дизайна, технического задания, логотипа, программная создание, техническое размещение ресурса на хостинге с правильным подбором доменного имени, проработка функционала сайта — все это достаточно большой объем усилия. Мы стараемся при реализации подобного портала сэкономить Ваше время и финансы, предоставьте всю работу сделать нам, конечно с Вашего одобрения и контроля. Актуальна создание сайтов образовательных организаций Омск, т.к. сегодня развивается онлайн обучение и любому вузу или образовательному учреждению, просто необходимо...

Сайт ЗАО «Конвертор» Омск

Разработан сайт ЗАО «Конвертор» — крупный производитель промышленных источников бесперебойного питания. Партнёр и поставщик ОАО «Газпром» Сайт взят на техническое обслуживание и SEO раскрутка сайта. Базовая цена сайта составила — 9 600 руб. ! наполнение сайта материалами — от 300 до 1000 руб. за страницу  (в зависимости от наличия и объёмов таблиц, фото и текстов). визуальных эффектов сайта — 7000 руб.. доски редактора категорий и объявлений — 15 000 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 сайт заказчика … ...

разработка коммерческого сайта Омск

Выгодные предложения и акции у нас,  создание коммерческого сайта Омск 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 Омск 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 менее важных...

стоимость медицинского сайта Омск

Готовы Вам оказать сервис по производству и оптимизации информации о Ваших товарах и усилийах. стоимость медицинского сайта Омск Вы можете узнать ознакомившись с нашими ценами по производству или разработки торговой on-line площадки, а так же предлагаем Вам ознакомиться и выбрать подходящий тариф для адаптации медицинского сайта. Стоимость медицинского сайта  Омск может включать в себя установку концепции, его индивидуальный дизайн, проработку юзабилити, покупку домена и размещение его на серверной платформе. Но задумайтесь о том, как люди будут находить Вас в web сети. Большинство сегодня ищут данные в поисковых комплексах. По этому в стоимость медицинского сайта так же может быть включена общая усилийа по оптимизации, которая привлечет пользователей ищущих медицинские сервис или лекарства в сети, т.е. Ваших потенциальных клиентов. Если у Вас возникли вопросы или вы хотите рассчитать стоимость медицинского сайта  Омск, то оставьте заявку онлайн или же свяжитесь для консультации с...