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Str 切片后操作的 Runtime 比切片后重新赋值的 Runtime 慢的多,为什么?

问问小秘 2020-01-02 11:34:23 148

Str 切片后操作的 Runtime 比切片后重新赋值的 Runtime 慢的多,为什么?

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  • 问问小秘
    2020-01-02 11:42:25

    leetcode 有一个判断 str 是否回文,测试代码

    我测试了两个代码: 代码 1:

    def check1(x):
        y = str(x)[::-1] 
        return str(x)== y
    

    运行结果:

    11509/11509 cases passed (52 ms)
    Your runtime beats 99.12 % of python3 submissions
    Your memory usage beats 99.64 % of python3 submissions (12.7 MB)
    

    代码 2:

    def check2(x):
            return str(x)==str(x)[::-1]
    

    运行结果:

    11509/11509 cases passed (92 ms)
    Your runtime beats 30.82 % of python3 submissions
    Your memory usage beats 99.64 % of python3 submissions (12.7 MB)
    

    两个函数分别在 leetcode 上运行时间分别是 32ms 和 36ms。

    我测了两个函数的调用时间分别时 0.00705718994140625、0.009938955307006836。

    @Jason990420,帮我更正数据,两个函数本地调用时间相差不大,都是 0.006ms 左右

    但是在 leetcode 上提交代码,测试案例为何 runtime 差距这么大呢 Your runtime beats 99.12 % of python3 submissions VS Your runtime beats 30.82 % of python3 submissions

    理论分析 切片的原理官方文档 - 内置函数 slice: 对原 Itertable 进行 O (n) 时间复杂度的迭代转换成新(地址 id 不同)的一个 list。

    切片操作的源码:https://hg.python.org/cpython/file/2.7/Obj...

    查阅 python 中 list 的官方代码哦,我们知道 CPython 中切片一般按照三个模式:

    前两种方式是按照 memoryviews to get zero-copy views of the original bytes data 使用类似字节的对象,用缓存去避免赋值。

    完整切片,例如 mystr [:]:返回对完全相同的 str 的引用 (不仅仅是共享数据,相同的实际对象,mystr 是 mystr [:], 因为 str 是不可变的,所以这样做没有风险) 零长度切片和 (依赖于实现) 缓存长度为 1 个切片;单个字符串是空的字符串 (mystr [1:1] 是 mystr [2:2] 是”), 长度为 1 的低序数字符串也是缓存的单例 (在 CPython 3.5.0 上,它看起来像所有字符都可表示在 latin-1 中,即范围 (256) 中的 Unicode 序数,被缓存)

    所有其他切片:切片的 str 在创建时复制,此后与原始 str 无关 但是我们使用的时 [::-1] 属于重新赋值,创建 id 不同的一个对象。

    测试#

    我们使用 python 的 dis 内置函数来分别看一些运行的过程:

    import dis
    dis.dis(check1)
    # dis.dis(check2)
    

    方法 check1 的运行结果 : True 20 0 LOAD_GLOBAL 0 (str) 2 LOAD_FAST 0 (x) 4 CALL_FUNCTION 1 6 LOAD_CONST 0 (None) 8 LOAD_CONST 0 (None) 10 LOAD_CONST 1 (-1) 12 BUILD_SLICE 3 14 BINARY_SUBSCR 16 STORE_FAST 1 (y)

    21 18 LOAD_GLOBAL 0 (str) 20 LOAD_FAST 0 (x) 22 CALL_FUNCTION 1 24 LOAD_FAST 1 (y) 26 COMPARE_OP 2 (==) 28 RETURN_VALUE

    方法 check2 的运行结果:

    True 23 0 LOAD_GLOBAL 0 (str) 2 LOAD_FAST 0 (x) 4 CALL_FUNCTION 1 6 LOAD_GLOBAL 0 (str) 8 LOAD_FAST 0 (x) 10 CALL_FUNCTION 1 12 LOAD_CONST 0 (None) 14 LOAD_CONST 0 (None) 16 LOAD_CONST 1 (-1) 18 BUILD_SLICE 3 20 BINARY_SUBSCR 22 COMPARE_OP 2 (==) 24 RETURN_VALUE

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