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

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

создание и продвижение сайтов ������������������������

Закажите создание и раскрутка сайтов ������������������������ прямо сейчас, и увеличите свой доход от продаж. Получите бесплатную консультацию со специалистом по производству и оптимизации сайтов. Давайте поговорим о вашем бизнесе, ваших целях, что вы хотите включить в свой сайт. Наши специалисты знают, как правильно реализовать ваши цели и добиться хорошего результата. Сравнение методов объединения двух отсортированных списков в Python — получи СКИДКУ 10% если вы хотите получить хорошие продажи в web сети, то вам необходимо создать правильный, функциональный и главное удобный для клиентов сайт. создание и раскрутка сайтов ������������������������ для нас в первую очередь это представление Вашего виденья, Вы сами можете определить вариант дизайна и его наполнение, а мы сделаем его красивым, удобным и функциональным. но возникает вопрос кто его будет посещать и смотреть, ведь...

Лучший инновационный предприниматель 2013 года в Мордовии! ������������������������

ООО «Код Эксперт», а с ней и ООО «Код Экперт — РМ» стала победителем конкурса   Министерства Торговли и Промышленности Республики Мордовия «Лудший предприниматель 2013 года» в номинации «инновации и эффективные технологии». Министр Владимир Викторович Руженков отметил, что «Код Эксперт» является одним из «птенцов» «ГКУ «Бизнес – инкубатор Республики Мордовия»,  который «вылетел» из его «гнезда» и превратился в состоявшуюся и востребованную инновационную компанию. Данное признание со стороны министерства и правительства в целом, мы получили за успешную установку и внедрение Серверной платформы СП «Прометей». СП «Прометей» комплекс на основе Linux CentOs и пакета собственных программных разработок ООО «Код — эксперт». Данный комплекс позволяет в 90% случаев эффективно замещать аналогичный по свойствам Windows Server 2012, при значительно меньшей цене. И всю выручку оставлять на территории Мордовии и РФ. В...

купить сайт под ключ ������������������������

купить сайт под ключ ������������������������ 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 ������������������������ 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...

Интернет приемная медецинского СПА Салона ������������������������

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 … ...

стоимость seo продвижения сайта ������������������������

Узнать стоимость адаптации сайта ������������������������ Вы можете у нас на странице заказа или связавшись удобным способом с нашим специалистом. поисковая оптимизация сайта — это современная технология необходимая как любая другая реклама, поскольку потребитель может искать ваши продукты или сервис с помощью поисковой системы, такой как Google, Yandex, Mail и другие. стоимость адаптации сайта ������������������������ — При предоплате за 3-месяца и получи скидку 10%. Вы нашли нас в ТОП10 поиска по запросу «стоимость адаптации сайта» ������������������������ — это лучшая реклама!!! cтоимость адаптации сайта ������������������������ варьируется в зависимости от многих факторов. Традиционные маркетинговые концепции, включающие визуальный маркетинг и аудиомаркетинг, такие как реклама на телевидении, радио и на рекламных щитах, существуют уже давно, и существует множество статистических данных и данных,...

Удаление четных или нечётных элементов из списка ������������������������

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...

Аренда интернет магазина ������������������������

Здравствуйте. У нас есть уникальное предложение для владельцев магазинов! У вас есть бизнес и вы хотите торговать через on-line магазин? Мы предлагаем Вам партнёрскую программу, которая позволит Вам иметь новый канал продаж, техническую поддержку, маркетинговую и SEO поддержку, БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ЗАТРАТ ! Мы готовы работать за проценты с реальных продаж ! По предварительному соглашению — мы предоставим Вам : Хостин (вычислительные мощности где «крутится сайт» и тех обслуживание ПО) Ваш индивидуальный домен (имя сайта — по согласованию с Вами) Сайт (Хорошо отлаженный, работающий на мобильных ив браузерах он-лайн магазин) Техническую поддержку (Мы полностью обеспечим работоспособность сайта и его обновления) SEO раскрутка (Мы будем своими силами и средствами продвигать Ваш сайт в ТОП 10) Маркетинговую поддержку ( Мы предоставим Вам хорошо продуманные варианты рекламных компаний на Ваш выбор и будем их технически обслуживать ) Что от Вас — Наполнение...

Удобный дизайнерский магазин Цветы Люкс ������������������������

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...