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

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

Сайт CLEAN13.ru Уфа

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 … ...

Визитная карточка строительной организации Уфа

Сайт строительной организации ООО «Монолит-Плюс» ООО «Монолит-Плюс» является крупным строительным подрядчиком в Ульяновске и Центральном Поволжье. Ими исполнены такие большие строительные объекты как Сыроваренный завод «Сармич» и Торговый Центр «Ле Руа» в г Ульяновск. ООО «Монолит-Плюс» решил заказать небольшой сайт с возможностью добавления новостей и простым дизайном. сайта составила 15 700 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 … ; ...

Интернет-мастерская производителя пластиковых окон Уфа

Сайт производителя пластиковых окон ООО «Баварские окна» ООО «Баварские окна» крупный производитель и дилер комбинатов пластиковых окон. Так же они оказывают сервис по монтажу оконных систем. Заказчик захотел заказать сайт с большим количеством информации, фото галерей и фото материалов. Это повлияло на цену. По объёму информации данный сайт можно отнести к небольшим корпоративным сайтам. У сайта так же присутствует весь необходимый функционал — размещение новостей, акций компании, актуализация прайс листа компании. сайта составила — 37 400 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...

Удобный дизайнерский магазин Цветы Люкс Уфа

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% Мы свяжемся с Вами и поможем...

Корпоративный сайт от 5000 рублей! Уфа

Уфа — Сделай заказ SEO сразу на 3-месяца и получи «Корпоративный Сайт Стандар» за 5000р. Вы нашли нас в ТОП10 поиска по запросу «Корпоративный сайт от 5000 руб.!» Уфа — это лучшая реклама!!! Главное отличие Корпоративного сайта от Сайта Визитка состоит в возможности управления контентом страниц сайта и возможностью добавлять новые страницы и рубрики (Например — Новости, Акции, Скидки и тп) Для Вас Уфа — Мы предлагаем вашему вниманию готовое решение «Корпоративный сайт Минимум» от 7500р. и «Корпоративный сайт Стандарт» от 10000р. — это полноценный портал небольшой коммерческой организации,  индивидуального предпринимателя или частной практики. Такое «Готовое решение» содержит весь минимально необходимый функционал для размещения информации и получения заявок от потенциальных клиентов вашего дела. В готовых решениях используется дизайн интерфейса на основе уже готовых шаблонов внешнего...

Вебсайт поставщика строительных материалов Уфа

Создан новый сайт для крупного поставщика строительных материалов ООО «Берг» ООО «Берг» занимается комплексной поставкой строительных материалов и комплектацией строительных объектов. Заказчик решил заказать корпоративный сайт и онлайн магазином, это позволяет клиентам заказчика формировать и оплачивать заказы он-лайн. ЧТо особенно удобно для частного заказчика. сайта составила — 47 300 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 … ...

услуги по разработке сайтов Уфа

Как наши сервис по разработке сайтов Уфа 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 Уфа будет эффективнее при комплексном...

Дизайнерское решение для ресторанного комплекса Уфа

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% Мы свяжемся с Вами и поможем определится с техническим заданием, дизайном и ценой. ООО «Код Эксперт — РМ» — общая создание, тех.поддержка и раскрутка Индивидуальный Предприниматель Ознобин...