পাইথন 3 এ 1000000000000000 পরিসরে

Arthur Petit

সোমবার, ১৫ জুলাই, ২০২৪ ২:৩০:০১ PM

পাইথনের পরিসরের দক্ষতা উন্মোচন করা হচ্ছে

পাইথন 3-এ "1000000000000000 রেঞ্জে (1000000000000001)" অভিব্যক্তিটির কার্যকারিতা প্রথম নজরে বিস্ময়কর হতে পারে। যদিও এটা মনে হতে পারে যে পরিসীমা ফাংশনটি এত বড় সংখ্যার জন্য পরীক্ষা করার জন্য যথেষ্ট সময় নেওয়া উচিত, অপারেশনটি প্রায় তাত্ক্ষণিক। এটি পাইথনের রেঞ্জ অবজেক্টের অভ্যন্তরীণ কাজ সম্পর্কে একটি গভীর প্রশ্নের দিকে নিয়ে যায়।

প্রত্যাশার বিপরীতে, Python 3-এর রেঞ্জ ফাংশন নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে সমস্ত সংখ্যা তৈরি করে না, এটি একটি ম্যানুয়ালি প্রয়োগ করা রেঞ্জ জেনারেটরের চেয়ে অনেক দ্রুত করে। এই নিবন্ধটি অন্বেষণ করে যে কেন পাইথনের রেঞ্জ ফাংশন এত দক্ষ এবং এর অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করার জন্য বিশেষজ্ঞদের কাছ থেকে মূল অন্তর্দৃষ্টি হাইলাইট করে।

আদেশ	বর্ণনা
range(start, end)	শুরু থেকে শেষ-1 পর্যন্ত সংখ্যার একটি অপরিবর্তনীয় ক্রম তৈরি করে।
yield	একটি জেনারেটর ফাংশন সংজ্ঞায়িত করতে ব্যবহৃত হয় যা একটি পুনরাবৃত্তিকারী প্রদান করে যা একটি সময়ে একটি মান প্রদান করে।
in	সদস্যতার জন্য চেক করে, অর্থাত্, যদি একটি উপাদান একটি পুনরাবৃত্তিযোগ্য মধ্যে উপস্থিত থাকে।
Py_ssize_t	বস্তু এবং সূচকের আকার নির্ধারণ করতে পাইথন দ্বারা ব্যবহৃত C-তে ডেটা টাইপ।
printf()	সি-তে ফাংশনটি স্ট্যান্ডার্ড আউটপুট স্ট্রীমে ফর্ম্যাট করা আউটপুট প্রিন্ট করতে ব্যবহৃত হয়।
#include	প্রোগ্রামে একটি ফাইল বা লাইব্রেরির বিষয়বস্তু অন্তর্ভুক্ত করার জন্য সি-তে প্রিপ্রসেসর কমান্ড।
Py_ssize_t val	সি-তে Py_ssize_t টাইপের একটি ভেরিয়েবল সংজ্ঞায়িত করে, যা ইন্ডেক্সিং এবং সাইজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।

পাইথনের রেঞ্জ ফাংশন পারফরম্যান্স বোঝা

পাইথন স্ক্রিপ্টটি দেখায় যে "1000000000000000 পরিসরে (1000000000000001)" অভিব্যক্তিটি কেন এত দ্রুত কার্যকর হয়৷ চাবিকাঠি ব্যবহার করা হয় range ফাংশন, যা মেমরিতে সমস্ত সংখ্যা তৈরি না করেই সংখ্যার একটি অপরিবর্তনীয় ক্রম তৈরি করে। পরিবর্তে, এটি স্টার্ট, স্টপ এবং স্টেপ মান ব্যবহার করে পরিসরের মূল্যায়ন করে, সদস্যতা পরীক্ষা করে in খুবই কার্যকরী। স্ক্রিপ্ট এর is_in_range ফাংশন দ্রুত পরীক্ষা করে যে একটি সংখ্যা একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে আছে কিনা এই দক্ষতা ব্যবহার করে।

অন্যদিকে, কাস্টম রেঞ্জ জেনারেটর ফাংশন my_crappy_range একটি ব্যবহার করে while লুপ এবং yield একের পর এক সংখ্যা তৈরি করতে, এটি বড় পরিসরের জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে ধীর করে তোলে। এই বৈসাদৃশ্যটি পাইথনের মধ্যে নির্মিত অপ্টিমাইজেশনকে হাইলাইট করে range ফাংশন, যা কাস্টম জেনারেটরের প্রয়োজনীয় লিনিয়ার-টাইম চেকগুলির বিপরীতে ধ্রুবক-সময়ের সদস্যপদ পরীক্ষা করে। সি স্ক্রিপ্টটি আরও একটি অনুরূপ চেক ব্যবহার করে এটিকে চিত্রিত করে Py_ssize_t বৃহৎ পূর্ণসংখ্যার মানগুলিকে দক্ষতার সাথে পরিচালনা করতে, নিম্ন স্তরে পাইথনের অপ্টিমাইজ করা রেঞ্জের উপর জোর দিয়ে।

পাইথনের রেঞ্জ ফাংশনের দক্ষতা অন্বেষণ করা

পাইথন 3

# Python script to demonstrate why 1000000000000000 in range(1000000000000001) is fast
def is_in_range(val, start, end):
    """Check if a value is in the specified range."""
    return val in range(start, end)

# Test the function
print(is_in_range(1000000000000000, 0, 1000000000000001))

# Custom range generator for comparison
def my_crappy_range(N):
    i = 0
    while i < N:
        yield i
        i += 1

# Test the custom range generator
print(1000000000000000 in my_crappy_range(1000000000000001))

কেন পাইথনের রেঞ্জ অবজেক্ট অত্যন্ত দ্রুত

গ

#include <Python.h>
#include <stdbool.h>

bool is_in_range(Py_ssize_t val, Py_ssize_t start, Py_ssize_t end) {
    return val >= start && val < end;
}

int main() {
    Py_ssize_t val = 1000000000000000;
    Py_ssize_t start = 0;
    Py_ssize_t end = 1000000000000001;

    if (is_in_range(val, start, end)) {
        printf("Value is in range\\n");
    } else {
        printf("Value is not in range\\n");
    }
    return 0;
}

পাইথনের রেঞ্জ ফাংশন অপ্টিমাইজেশানে আরও গভীরে যাওয়া

পারফরম্যান্সের আরেকটি দিক range পাইথন 3-এ এটি একটি সিকোয়েন্স টাইপ হিসাবে এর বাস্তবায়ন। পাইথন 2 এর বিপরীতে xrange, যা একটি জেনারেটর, পাইথন 3 এর range একটি পূর্ণাঙ্গ ক্রম। এর মানে হল যে এটি দক্ষ সদস্যপদ পরীক্ষা, স্লাইসিং এবং ইন্ডেক্সিং অপারেশন সমর্থন করে। যখন আপনি একটি নম্বর ব্যবহার করে একটি পরিসরের মধ্যে আছে কিনা তা পরীক্ষা করেন in অপারেটর, পাইথন প্রতিটি মানের মাধ্যমে পুনরাবৃত্তি করে না। পরিবর্তে, এটি পরিসরের শুরু, থামানো এবং ধাপের পরামিতিগুলির উপর ভিত্তি করে একটি গাণিতিক পরীক্ষা করে। এই গাণিতিক পদ্ধতি নিশ্চিত করে যে সদস্যপদ পরীক্ষা ধ্রুবক সময়ে করা হয়, O(1)।

পাইথনের রেঞ্জ অবজেক্ট ভাষার গতিশীল টাইপিং এবং মেমরি ব্যবস্থাপনা থেকেও উপকৃত হয়। C-তে অন্তর্নিহিত বাস্তবায়ন গতি এবং মেমরি দক্ষতা উভয়ের জন্য অপ্টিমাইজ করে। পাইথনের পূর্ণসংখ্যার ধরন ব্যবহার করে, যা ইচ্ছাকৃতভাবে বড় মানগুলি পরিচালনা করতে পারে, পরিসর ফাংশনটি পারফরম্যান্সের সাথে আপোস না করেই অত্যন্ত বড় সিকোয়েন্স সমর্থন করতে পারে। অভ্যন্তরীণ C কোড পরিসীমা গণনা এবং সদস্যপদ পরীক্ষা করার জন্য অপ্টিমাইজড অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, যা ছোট এবং বড় উভয় পরিসরের জন্যই পরিসীমা ফাংশনকে অত্যন্ত দক্ষ করে তোলে।

পাইথনের রেঞ্জ ফাংশন পারফরম্যান্স সম্পর্কে সাধারণ প্রশ্ন

কিভাবে পাইথন এর range ফাংশন অভ্যন্তরীণ কাজ?
পাইথনের range ফাংশন স্টার্ট, স্টপ, এবং স্টেপ ভ্যালু ব্যবহার করে ফ্লাইতে নম্বর তৈরি করে, মেমরিতে সমস্ত নম্বর তৈরি না করে দক্ষ সদস্যপদ পরীক্ষার জন্য অনুমতি দেয়।
কেন হয় in সঙ্গে এত দ্রুত অপারেটর range?
দ্য in অপারেটর প্রতিটি মানের মাধ্যমে পুনরাবৃত্তি করার পরিবর্তে একটি পাটিগণিত পরীক্ষা করে, যা এটিকে বড় পরিসরের জন্য দ্রুত করে তোলে।
পার্থক্য কি range পাইথন 3 এ এবং xrange পাইথন 2 এ?
পাইথন 3 এ, range একটি সিকোয়েন্স অবজেক্ট, পাইথন 2 এ থাকাকালীন, xrange একটি জেনারেটর হয়। সিকোয়েন্স অবজেক্ট দক্ষ সদস্যপদ পরীক্ষা এবং স্লাইসিং সমর্থন করে।
পাইথনের ক্যান range খুব বড় সংখ্যা হ্যান্ডেল?
হ্যাঁ, পাইথনের range পাইথনের ডায়নামিক টাইপিং এবং পূর্ণসংখ্যা টাইপ যা বৃহৎ মান সমর্থন করে তার কারণে নির্বিচারে বড় সংখ্যা পরিচালনা করতে পারে।
পাইথন কীভাবে মেমরির দক্ষতা নিশ্চিত করে range?
পাইথনের range মেমরিতে সমস্ত মান সংরক্ষণ করে না। এটি মেমরির দক্ষতা নিশ্চিত করে স্টার্ট, স্টপ এবং স্টেপ প্যারামিটার ব্যবহার করে চাহিদা অনুযায়ী মান গণনা করে।
কাস্টম রেঞ্জ জেনারেটর কি পাইথনের চেয়ে ধীর range?
হ্যাঁ, একটি কাস্টম রেঞ্জ জেনারেটর ধীর কারণ এটি প্রতিটি মান একে একে জেনারেট করে, যেখানে পাইথনের range দক্ষ গাণিতিক চেক সঞ্চালন.
পাইথনের সাথে কেন স্লাইসিং কাজ করে range?
পাইথনের range স্লাইসিং সমর্থন করে কারণ এটি একটি সিকোয়েন্স অবজেক্ট হিসাবে প্রয়োগ করা হয়, সাব-রেঞ্জগুলিতে দক্ষ অ্যাক্সেসের অনুমতি দেয়।
পাইথনে কি অপ্টিমাইজেশন ব্যবহার করা হয় range?
পাইথনের range গাণিতিক ক্রিয়াকলাপ এবং মেমরি ব্যবস্থাপনা পরিচালনা করতে সি-তে অপ্টিমাইজড অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, এটিকে দ্রুত এবং দক্ষ করে তোলে।

পাইথনের রেঞ্জ পারফরম্যান্সের চূড়ান্ত চিন্তা

পাইথনের রেঞ্জ ফাংশন বড় সিকোয়েন্স পরিচালনা করার সময় তার ব্যতিক্রমী কর্মক্ষমতার জন্য আলাদা। গাণিতিক চেক এবং অপ্টিমাইজড অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, এটি সমস্ত মধ্যবর্তী মান তৈরির ওভারহেড ছাড়াই দক্ষতার সাথে সদস্যপদ নির্ধারণ করতে পারে। এই ডিজাইনটি শুধুমাত্র মেমরি সংরক্ষণ করে না বরং দ্রুত সম্পাদন নিশ্চিত করে, এটি ডেভেলপারদের জন্য একটি অমূল্য হাতিয়ার তৈরি করে যারা বিস্তৃত সংখ্যাসূচক রেঞ্জ নিয়ে কাজ করে।

পাইথন 3 এ "1000000000000000 পরিসরে (1000000000000001)" এর দক্ষতা বোঝা