วิธีการดึงองค์ประกอบออกจากชุดโดยไม่ลบออก

สมมติว่าต่อไปนี้:

>>> s = set([1, 2, 3])

ฉันจะได้รับค่า (มูลค่าใด ๆ ) sโดยไม่ทำs.pop()อะไรได้อย่างไร ฉันต้องการออกจากรายการในชุดจนกว่าฉันจะแน่ใจว่าฉันสามารถลบมัน - สิ่งที่ฉันสามารถมั่นใจได้หลังจากโทรไม่ตรงกันไปยังโฮสต์อื่น

รวดเร็วและสกปรก:

>>> elem = s.pop()
>>> s.add(elem)

แต่คุณรู้วิธีที่ดีกว่านี้ไหม? นึกคิดในเวลาคงที่

สองตัวเลือกที่ไม่ต้องการคัดลอกทั้งชุด:

for e in s:
    break
# e is now an element from s

หรือ...

e = next(iter(s))

แต่โดยทั่วไปชุดไม่สนับสนุนการจัดทำดัชนีหรือการแบ่ง

โค้ดที่น้อยที่สุดจะเป็น:

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> list(s)[0]
1

เห็นได้ชัดว่านี่จะสร้างรายการใหม่ซึ่งมีสมาชิกแต่ละคนของชุดดังนั้นไม่ดีถ้าชุดของคุณมีขนาดใหญ่มาก

ฉันสงสัยว่าฟังก์ชั่นจะทำงานอย่างไรสำหรับชุดที่แตกต่างกันดังนั้นฉันจึงทำเกณฑ์มาตรฐาน:

from random import sample

def ForLoop(s):
    for e in s:
        break
    return e

def IterNext(s):
    return next(iter(s))

def ListIndex(s):
    return list(s)[0]

def PopAdd(s):
    e = s.pop()
    s.add(e)
    return e

def RandomSample(s):
    return sample(s, 1)

def SetUnpacking(s):
    e, *_ = s
    return e

from simple_benchmark import benchmark

b = benchmark([ForLoop, IterNext, ListIndex, PopAdd, RandomSample, SetUnpacking],
              {2**i: set(range(2**i)) for i in range(1, 20)},
              argument_name='set size',
              function_aliases={first: 'First'})

b.plot()

พล็อตนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าบางวิธี ( RandomSample, SetUnpackingและListIndex) ขึ้นอยู่กับขนาดของชุดและควรหลีกเลี่ยงในกรณีทั่วไป (อย่างน้อยถ้าผลการดำเนินงานอาจจะมีความสำคัญ) ในฐานะที่เป็นแสดงให้เห็นแล้วโดยคำตอบอื่น ๆ ForLoopวิธีที่เร็วที่สุดคือ

อย่างไรก็ตามตราบใดที่มีการใช้หนึ่งในช่วงเวลาคงที่ความแตกต่างของประสิทธิภาพจะไม่สำคัญ

iteration_utilities(ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: ฉันเป็นผู้เขียน) มีฟังก์ชั่นอำนวยความสะดวกสำหรับการใช้งานนี้first:

>>> from iteration_utilities import first
>>> first({1,2,3,4})
1

ฉันรวมมันไว้ในเกณฑ์มาตรฐานข้างต้น มันสามารถแข่งขันกับโซลูชัน "เร็ว" อีกสองตัวได้ แต่ความแตกต่างนั้นไม่เหมือนกัน

TL; DR

for first_item in muh_set: breakยังคงเป็นวิธีการที่ดีที่สุดใน Python 3.x ^{สาปแช่งคุณกุย}

คุณทำสิ่งนี้

ยินดีต้อนรับสู่การตั้งค่า Python 3.x อีกชุดหนึ่งคาดการณ์จากwr 's ที่ดีหลามตอบสนอง 2.x เฉพาะ ซึ่งแตกต่างจากการตอบสนองเฉพาะ Python 3.xของAChampion ที่มีประโยชน์เท่ากันการกำหนดเวลาด้านล่างนี้ยังมีวิธีแก้ไขปัญหาค่าใช้จ่ายนอกเวลาที่แนะนำข้างต้น - รวมถึง:

• list(s)[0], จอห์น 's นวนิยายวิธีการแก้ปัญหาตามลำดับ
• random.sample(s, 1), dF 's ผสมผสานวิธีการแก้ปัญหา RNG ตาม

ตัวอย่างโค้ดสำหรับ Great Joy

เปิดปรับแต่งเวลา:

from timeit import Timer

stats = [
    "for i in range(1000): \n\tfor x in s: \n\t\tbreak",
    "for i in range(1000): next(iter(s))",
    "for i in range(1000): s.add(s.pop())",
    "for i in range(1000): list(s)[0]",
    "for i in range(1000): random.sample(s, 1)",
]

for stat in stats:
    t = Timer(stat, setup="import random\ns=set(range(100))")
    try:
        print("Time for %s:\t %f"%(stat, t.timeit(number=1000)))
    except:
        t.print_exc()

หมดเวลาการกำหนดเวลาล้าสมัยอย่างรวดเร็ว

ดูเถิด! สั่งโดยสนิปเพตที่ช้าที่สุด:

$ ./test_get.py
Time for for i in range(1000): 
    for x in s: 
        break:   0.249871
Time for for i in range(1000): next(iter(s)):    0.526266
Time for for i in range(1000): s.add(s.pop()):   0.658832
Time for for i in range(1000): list(s)[0]:   4.117106
Time for for i in range(1000): random.sample(s, 1):  21.851104

ภาพใบหน้าสำหรับทั้งครอบครัว

การทำซ้ำแบบแมนวลยังคงเป็นไปอย่างรวดเร็วเป็นสองเท่าของวิธีแก้ปัญหาที่เร็วที่สุดถัดไป แม้ว่าช่องว่างจะลดลงจาก Bad Old Python 2.x วัน (ซึ่งการวนซ้ำแบบแมนวลอย่างน้อย 4 ครั้ง) มันทำให้PEP 20 มีความกระตือรือร้นในตัวฉันมากที่สุด อย่างน้อยการแปลงชุดเป็นรายการเพียงเพื่อแยกองค์ประกอบแรกของชุดนั้นน่ากลัวอย่างที่คาดไว้ ขอบคุณ Guido ขอให้แสงของเขาดำเนินต่อไปเพื่อนำทางเรา

น่าแปลกที่โซลูชันที่ใช้ RNG นั้นน่ากลัวอย่างยิ่ง การแปลงรายการไม่ดี แต่ใช้เค้กซอสอันยิ่งใหญ่random จริงๆ มากสำหรับRandom Number พระเจ้า

ฉันแค่หวังว่าพวกอสัณฐานพวกเขาจะ PEP set.get_first()วิธีสำหรับเราแล้ว หากคุณกำลังอ่านสิ่งนี้พวกเขา: "ได้โปรดทำอะไรซักอย่าง"

เพื่อให้ตัวเลขเวลาที่อยู่เบื้องหลังวิธีการที่แตกต่างกันพิจารณารหัสต่อไปนี้ get () เป็นส่วนเติมแต่งที่กำหนดเองของฉันใน python setobject.c เป็นเพียง pop () โดยไม่ต้องลบองค์ประกอบ

from timeit import *

stats = ["for i in xrange(1000): iter(s).next()   ",
         "for i in xrange(1000): \n\tfor x in s: \n\t\tbreak",
         "for i in xrange(1000): s.add(s.pop())   ",
         "for i in xrange(1000): s.get()          "]

for stat in stats:
    t = Timer(stat, setup="s=set(range(100))")
    try:
        print "Time for %s:\t %f"%(stat, t.timeit(number=1000))
    except:
        t.print_exc()

ผลลัพธ์คือ:

$ ./test_get.py
Time for for i in xrange(1000): iter(s).next()   :       0.433080
Time for for i in xrange(1000):
        for x in s:
                break:   0.148695
Time for for i in xrange(1000): s.add(s.pop())   :       0.317418
Time for for i in xrange(1000): s.get()          :       0.146673

ซึ่งหมายความว่าโซลูชันfor / breakเป็นโซลูชันที่เร็วที่สุด (บางครั้งเร็วกว่าโซลูชัน get () ที่กำหนดเอง)

เนื่องจากคุณต้องการองค์ประกอบแบบสุ่มสิ่งนี้จะใช้งานได้:

>>> import random
>>> s = set([1,2,3])
>>> random.sample(s, 1)
[2]

random.sampleเอกสารไม่ได้ดูเหมือนจะพูดถึงประสิทธิภาพการทำงานของ จากการทดสอบเชิงประจักษ์อย่างรวดเร็วด้วยรายการขนาดใหญ่และชุดใหญ่ดูเหมือนว่าจะเป็นเวลาคงที่สำหรับรายการ แต่ไม่ใช่สำหรับชุด นอกจากนี้การทำซ้ำในชุดจะไม่สุ่ม คำสั่งนั้นไม่ได้กำหนด แต่สามารถคาดเดาได้:

>>> list(set(range(10))) == range(10)
True 

หากการสุ่มเป็นสิ่งสำคัญและคุณต้องการองค์ประกอบจำนวนมากในเวลาคงที่ (ชุดใหญ่) ฉันจะใช้random.sampleและแปลงเป็นรายการแรก:

>>> lst = list(s) # once, O(len(s))?
...
>>> e = random.sample(lst, 1)[0] # constant time

ดูเหมือนว่ากะทัดรัดมากที่สุด (6 สัญญลักษณ์) แม้ว่าจะเป็นวิธีที่ช้ามากในการรับชุดองค์ประกอบ (ทำได้โดยPEP 3132 ):

e,*_=s

ด้วย Python 3.5+ คุณสามารถใช้นิพจน์ 7 สัญลักษณ์นี้ได้ (ด้วยPEP 448 ):

[*s][0]

ตัวเลือกทั้งสองนั้นช้ากว่า 1,000 ครั้งบนเครื่องของฉันมากกว่าวิธี for-loop

ฉันใช้ฟังก์ชั่นยูทิลิตี้ที่ฉันเขียน ชื่อของมันค่อนข้างจะเข้าใจผิดเพราะมันบอกเป็นนัย ๆ ว่ามันอาจเป็นไอเท็มสุ่มหรืออะไรทำนองนั้น

def anyitem(iterable):
    try:
        return iter(iterable).next()
    except StopIteration:
        return None

กำลังติดตาม @wr โพสต์ฉันได้รับผลลัพธ์ที่คล้ายกัน (สำหรับ Python3.5)

from timeit import *

stats = ["for i in range(1000): next(iter(s))",
         "for i in range(1000): \n\tfor x in s: \n\t\tbreak",
         "for i in range(1000): s.add(s.pop())"]

for stat in stats:
    t = Timer(stat, setup="s=set(range(100000))")
    try:
        print("Time for %s:\t %f"%(stat, t.timeit(number=1000)))
    except:
        t.print_exc()

เอาท์พุท:

Time for for i in range(1000): next(iter(s)):    0.205888
Time for for i in range(1000): 
    for x in s: 
        break:                                   0.083397
Time for for i in range(1000): s.add(s.pop()):   0.226570

อย่างไรก็ตามเมื่อเปลี่ยนสิ่งที่ตั้งไว้ (เช่นการเรียกremove()) สิ่งที่ไม่ดีสำหรับตัวอย่างที่ทำซ้ำได้ ( for, iter):

from timeit import *

stats = ["while s:\n\ta = next(iter(s))\n\ts.remove(a)",
         "while s:\n\tfor x in s: break\n\ts.remove(x)",
         "while s:\n\tx=s.pop()\n\ts.add(x)\n\ts.remove(x)"]

for stat in stats:
    t = Timer(stat, setup="s=set(range(100000))")
    try:
        print("Time for %s:\t %f"%(stat, t.timeit(number=1000)))
    except:
        t.print_exc()

ผลลัพธ์ใน:

Time for while s:
    a = next(iter(s))
    s.remove(a):             2.938494
Time for while s:
    for x in s: break
    s.remove(x):             2.728367
Time for while s:
    x=s.pop()
    s.add(x)
    s.remove(x):             0.030272

สิ่งที่ฉันมักจะทำสำหรับคอลเล็กชั่นเล็ก ๆ คือการสร้างวิธีการแยกวิเคราะห์ / แปลงเช่นนี้

def convertSetToList(setName):
return list(setName)

จากนั้นฉันสามารถใช้รายการใหม่และเข้าถึงได้ตามหมายเลขดัชนี

userFields = convertSetToList(user)
name = request.json[userFields[0]]

ในรายการคุณจะมีวิธีอื่นทั้งหมดที่คุณอาจต้องใช้ด้วย

แล้วไงs.copy().pop()ล่ะ ฉันยังไม่ได้กำหนดเวลา แต่ควรใช้งานได้และง่าย มันทำงานได้ดีที่สุดสำหรับชุดเล็ก ๆ แต่ก็คัดลอกทั้งชุด

อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้พจนานุกรมที่มีค่าที่คุณไม่สนใจ เช่น,

poor_man_set = {}
poor_man_set[1] = None
poor_man_set[2] = None
poor_man_set[3] = None
...

คุณสามารถใช้งานคีย์เป็นชุดยกเว้นว่าเป็นเพียงอาเรย์:

keys = poor_man_set.keys()
print "Some key = %s" % keys[0]

ผลข้างเคียงของตัวเลือกนี้คือรหัสของคุณจะย้อนกลับเข้ากันได้กับsetPython รุ่นเก่า อาจไม่ใช่คำตอบที่ดีที่สุด แต่เป็นอีกตัวเลือกหนึ่ง

แก้ไข: คุณสามารถทำสิ่งนี้เพื่อซ่อนความจริงที่ว่าคุณใช้ dict แทนที่จะเป็นอาร์เรย์หรือชุด:

poor_man_set = {}
poor_man_set[1] = None
poor_man_set[2] = None
poor_man_set[3] = None
poor_man_set = poor_man_set.keys()