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

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

заказать разработку сайта Шахов

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 Шахов, 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 Шахов и качество обеспеченное 15 летним опытом усилия. Что бы заказать...

разработка сайта организации Шахов

Любой бизнес который заинтересован в привлечении новых клиентов через on-line обращается к нам, потому как создание сайта организации Шахов  это первый шаг для выполнения поставленной задачи. Если Вас нет в web сети, то Вас не возможно найти. создание сайта организации Шахов 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 Шахов, т.к. сегодня развивается онлайн обучение и любому вузу или образовательному учреждению, просто необходимо...

Дизайнерское решение для ресторанного комплекса Шахов

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...

продвижение сайта в поисковых системах Шахов

Несмотря на то, что раскрутка сайта в поисковых комплексах Шахов  может показаться слишком сложным, особенно когда люди начинают сталкиваться с такими терминами, как “поисковая система”, “поисковая оптимизация” и “поисковые термины”. Раскрутка сайта в поисковых комплексах Шахов  имеет основной набор понятий и правил, которые делают процесс адаптации вашего бизнес-сайта четким и простым набором шагов. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% Что такое раскрутка сайта в поисковых комплексах и почему вы должны задуматься об этом? Почему вы должны заботиться о раскрутки сайта в поисковых комплексах Шахов ? Позаботимся об этом мы! Но Вам необходимо знать зачем это необходимо. раскрутка сайта в поисковых комплексах необходимо что бы настроить структуру вашего сайта и страницы так, что Ваши посетители, клиенты и поисковые системы (например, Google, Yandex и др.)...

Удаление четных или нечётных элементов из списка Шахов

Обычный способ Из списка a[] содержащего значения типа int удаление производится легко: a = [x for x in a if x%2] #удаление чётных чисел a = [x for x in a not x%2] #удаление нечётных чисел Если список содержит другие типы данных (Приводимых к типу int, например String необходимо выполнить преобразование типа: a1 = [x for x in a if int(x)%2] # Выбираем четные числа a2 = [x for x in a if not int(x)%2] # Выбираем нечетные числа Заметьте, что списки a1 и a2 будут также содержать переменные строкового типа. А если Вам нужно хранить переменные целочисленного типа, нужно их преобразовать. a1 = [int(x) for x in a if int(x)%2] a2 = [int(x) for x in a if not int(x)%2] С помощью filter и lambda Для выборки из списка элементов, удовлетворяющих какому-то условию, можно воспользоваться методом filter: a = list(filter(lambda x: int(x) % 2, a)) // Оставляем только нечётные a = list(filter(lambda x: not int(x) % 2, a)) // Оставляем только чётные ; С помощью Numpy Для эффективного...

Реализованный проект для сферы грузоперевозок Шахов

ООО «Диамант» специализируется на офисных и квартирных переездах, а так же прочих усилийах погрузки и выгрузки в Москве. Заказчик решил заказать вебсайт с простым Лендингом стартовой страницы сайта. Так же планировалось производить самостоятельное размещение информационных материалов, с возможностью редактирования материалов сайта. сайта под ключ составила — 21 400 руб.. Для того что бы заказать вебсайт у нас, вам надо лишь отправить заявку нам на почте или связаться с нами любым из перечисленных в разделе Контакты методов, мы свяжемся с Вами и поможем определится с техническим заданием, дизайном и ценой. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% ООО «Код Эксперт — РМ» — осуществляет комплексную установку, поддержку и раскрутка сайтов   Индивидуальный Предприниматель Ознобин Р.А.8-927-977-80-70...

Сайт ЗАО «Минпол» Шахов

Сайт взят на техническое обслуживание, маркетинговое сопровождение и SEO раскрутка. ЗАО «Минпол» крупнейший производитель тротуарной плитки в Мордовии, а так же крупный производитель мелких изделий из жележабетона. Заказчику был необходим сайт с оригинальным и красивым дизайном, каталогом товаров и минимальным функционалом. Значительную долю в данной работе составила работа над эксклюзивным оформлением главной страницы 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 — 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,...

Сайт Комбината композитных материалов Шахов

Модернизирован и взят на SEO раскрутка — новый сайт. Комбинат композитных материалов, г Саранск — занимается производством инновационной продукции — пластиковой арматуры и композитной сетки БАЗИС. Перед заказчиком прежде всего стоял вопрос адаптации сайта в поисковых комплексах по запросам о продукции комбината, а также возможность самостоятельного редактирования и добавления информации и вопрос размещения видео на страницах сайта. Посмотреть сайт заказчика … ...