Python 字符串迭代/操作速度策略答案

【问题标题】：Python String-Iteration/Manipulation Speed-StrategyPython 字符串迭代/操作速度策略
【发布时间】：2018-04-24 17:05:30
【问题描述】：

假设您想通过使用算法将字符串“abcdefgh”更改为“fbcheagd”来操作字符串。下面哪种策略可以让程序更快地完成，或者它们都以平局结束？

方案一：

msg,out,key = 'abcdefgh',str(),[5,1,2,7,4,0,6,3]
for i in key:
     out += msg[i]
msg = out
print(msg)

方案二：

msg,out = 'abcdefgh',str()
key = {'a':'f','b':'b','c':'c','d':'h','e':'e','f':'a','g':'g','h':'d'}
for i in msg:
     out += key[i]
msg = out
print(msg)

【问题讨论】：

两者都不是。两者都会很慢，因为字符串连接是 O(n) 并且很浪费。追加到一个列表，最后调用''.join。
更好 - 如果你有一个字典，就像在第二种情况下一样，使用str.translate。
@cᴏʟᴅsᴘᴇᴇᴅ：作为 CPython 实现细节，它对字符串进行就地突变；它每次都必须realloc（str 不会保持与长度分开的容量），但实际上许多reallocs 不必移动内存（它们只是占用了更多的空间空间），所以它接近于摊销的O(n)。并不是说您应该依赖它；它仅适用于 CPython，并且仅适用于 str 类型（不适用于 Py2 上的 unicode 或 Py3 上的 bytes）。 ''.join 是可移植的，并且渐进地更快。
至于实际问题，我有点不清楚比较的意义是什么。其中一个是进行索引洗牌，另一个是执行字符翻译。虽然在这种情况下两者都得到相同的效果，但它不会转化为不同的输入；例如，如果输入具有重复字符，则字符转换无法复制任意 shuffle，但转换表不一定会随着输入大小而增长，而 shuffle 必须随着输入大小增加索引 list 大小。这归结为问“哪个更快，橙色还是猫？”
毕竟，如果我们忽略每个算法适用的完全不同的领域，我们可以说out = "fbcheagd" 获胜并完全跳过循环（甚至查看输入字符串）。

标签： python string algorithm performance sorting

【解决方案1】：

也许我们可以尝试使用 python 内置函数和一个单行。

In [1]: msg='abcdefgh'

In [2]: key=[5,1,2,7,4,0,6,3]

In [3]: ''.join(zip(*sorted(zip(list(msg), key), key=lambda item:item[1]))[0])
Out[3]: 'fbcheagd'

不是一个大粉丝，因为 oneliner 在这样组合时会影响可读性，但它确实有效。

【讨论】：

虽然很有趣也很棘手，但这实际上比等效的方法 1 慢（理论上和实践上）。大 O 是 O(n log n)（感谢通用排序）而不是 O(n)，在本地测试中，运行时间要长 3-4 倍（即使在删除了像 msg 包装在 list() 中这样的浪费的东西之后，这会无缘无故地浪费时间），即使输入很小。它也是不可移植的（需要调整才能在 Py3 上工作，其中 zip 返回一个迭代器，而不是 list）。 ''.join([msg[i] for i in key]) 更快更简洁。
我 100% 同意你的观点。只是想到了一个让我印象深刻的不同算法。