假设如下:
>>> s = set([1, 2, 3])
我如何得到一个值(任何值)不做s.pop()?我希望将项目留在集合中,直到我确定可以删除它—只有在对另一个主机进行异步调用之后才能确定这一点。
又快又脏:
>>> elem = s.pop()
>>> s.add(elem)
但你知道更好的办法吗?理想情况是在常数时间内。
假设如下:
>>> s = set([1, 2, 3])
我如何得到一个值(任何值)不做s.pop()?我希望将项目留在集合中,直到我确定可以删除它—只有在对另一个主机进行异步调用之后才能确定这一点。
又快又脏:
>>> elem = s.pop()
>>> s.add(elem)
但你知道更好的办法吗?理想情况是在常数时间内。
当前回答
@wr。post,我得到了类似的结果(对于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()
输出:
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
然而,当改变底层集合(例如调用remove())时,对于可迭代的例子(for, iter)来说,事情变得很糟糕:
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()
结果:
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
其他回答
最少的代码是:
>>> s = set([1, 2, 3])
>>> list(s)[0]
1
显然,这将创建一个包含集合中的每个成员的新列表,所以如果你的集合非常大,就不太好了。
@wr。post,我得到了类似的结果(对于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()
输出:
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
然而,当改变底层集合(例如调用remove())时,对于可迭代的例子(for, iter)来说,事情变得很糟糕:
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()
结果:
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
s.copy().pop()怎么样?我还没有计时,但应该可以,而且很简单。但是,它最适用于小集,因为它复制了整个集。
因为你想要一个随机元素,这也可以:
>>> import random
>>> s = set([1,2,3])
>>> random.sample(s, 1)
[2]
文档中似乎没有提到random.sample的性能。从一个非常快速的经验测试中,有一个巨大的列表和一个巨大的集合,对于列表来说似乎是常数时间,而对于集合来说则不是。而且,集合上的迭代不是随机的;顺序没有定义,但可以预测:
>>> list(set(range(10))) == range(10)
True
如果随机性很重要,并且你需要在常数时间内(大型集合)使用一堆元素,那么我会使用随机性。先采样并转换为列表:
>>> lst = list(s) # once, O(len(s))?
...
>>> e = random.sample(lst, 1)[0] # constant time
我想知道这些函数对于不同的集合会有怎样的表现,所以我做了一个基准测试:
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()
这张图清楚地显示了一些方法(RandomSample, SetUnpacking和ListIndex)依赖于集合的大小,在一般情况下应该避免(至少在性能可能很重要的情况下)。正如其他答案所示,最快的方法是ForLoop。
然而,只要使用常数时间方法中的一种,性能差异就可以忽略不计。
iteration_utilities(免责声明:我是作者)包含了这个用例的方便函数:
>>> from iteration_utilities import first
>>> first({1,2,3,4})
1
我还将它包含在上面的基准测试中。它可以与其他两种“快速”解决方案竞争,但两者之间的差异并不大。