![પાયથોન 3 માં 1000000000000000 શ્રેણી (1000000000000001) ની કાર્યક્ષમતાને સમજવી](https://www.tempmail.us.com/images/ce/cec58cb25c1408cf267bec24da082c2a-836px.webp/%E0%AA%AA-%E0%AA%AF%E0%AA%A5-%E0%AA%A8-3-%E0%AA%AE-1000000000000000-%E0%AA%B6-%E0%AA%B0-%E0%AA%A3-1000000000000001-%E0%AA%A8-%E0%AA%95-%E0%AA%B0-%E0%AA%AF%E0%AA%95-%E0%AA%B7%E0%AA%AE%E0%AA%A4-%E0%AA%A8-%E0%AA%B8%E0%AA%AE%E0%AA%9C%E0%AA%B5-836px.webp)
પાયથોનની શ્રેણી કાર્યક્ષમતાનું અનાવરણ
પાયથોન 3 માં "1000000000000000 રેન્જમાં (10000000000000001)" અભિવ્યક્તિનું પ્રદર્શન પ્રથમ નજરમાં મૂંઝવણભર્યું હોઈ શકે છે. જ્યારે એવું લાગે છે કે રેન્જ ફંક્શનને આટલી મોટી સંખ્યાની તપાસ કરવામાં ઘણો સમય લાગવો જોઈએ, ઓપરેશન લગભગ ત્વરિત છે. આ પાયથોનના રેન્જ ઑબ્જેક્ટની આંતરિક કામગીરી વિશે ઊંડા પ્રશ્ન તરફ દોરી જાય છે.
અપેક્ષાઓથી વિપરિત, Python 3 નું રેન્જ ફંક્શન નિર્દિષ્ટ રેન્જમાં તમામ નંબરો જનરેટ કરતું નથી, જે તેને મેન્યુઅલી અમલમાં મૂકેલા રેન્જ જનરેટર કરતાં વધુ ઝડપી બનાવે છે. આ લેખ અન્વેષણ કરે છે કે શા માટે પાયથોનનું રેંજ ફંક્શન એટલું કાર્યક્ષમ છે અને તેની અંતર્ગત પદ્ધતિઓ સમજાવવા માટે નિષ્ણાતોની મુખ્ય આંતરદૃષ્ટિને હાઇલાઇટ કરે છે.
આદેશ | વર્ણન |
---|---|
range(start, end) | શરૂઆતથી અંત-1 સુધી સંખ્યાઓનો એક અપરિવર્તનશીલ ક્રમ બનાવે છે. |
yield | જનરેટર ફંક્શનને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે વપરાય છે જે એક ઇટરરેટર પરત કરે છે જે એક સમયે મૂલ્ય આપે છે. |
in | સભ્યપદ માટે ચકાસે છે, એટલે કે, જો કોઈ ઘટક પુનરાવર્તિતમાં હાજર હોય. |
Py_ssize_t | પાયથોન દ્વારા ઓબ્જેક્ટો અને સૂચકાંકોના કદને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે C માં ડેટાનો પ્રકાર. |
printf() | C માં ફંક્શનનો ઉપયોગ સ્ટાન્ડર્ડ આઉટપુટ સ્ટ્રીમમાં ફોર્મેટ કરેલા આઉટપુટને પ્રિન્ટ કરવા માટે થાય છે. |
#include | પ્રોગ્રામમાં ફાઇલ અથવા લાઇબ્રેરીની સામગ્રીનો સમાવેશ કરવા માટે C માં પ્રીપ્રોસેસર આદેશ. |
Py_ssize_t val | C માં Py_ssize_t પ્રકારનું ચલ વ્યાખ્યાયિત કરે છે, જેનો ઉપયોગ અનુક્રમણિકા અને કદ બદલવા માટે થાય છે. |
પાયથોનના રેન્જ ફંક્શન પર્ફોર્મન્સને સમજવું
પ્રદાન કરેલ પાયથોન સ્ક્રિપ્ટ દર્શાવે છે કે "1000000000000000 શ્રેણીમાં (1000000000000001)" અભિવ્યક્તિ આટલી ઝડપથી શા માટે એક્ઝિક્યુટ થાય છે. કી નો ઉપયોગ છે range ફંક્શન, જે મેમરીમાં બધી સંખ્યાઓ બનાવ્યા વિના સંખ્યાઓનો એક અપરિવર્તનશીલ ક્રમ જનરેટ કરે છે. તેના બદલે, તે સ્ટાર્ટ, સ્ટોપ અને સ્ટેપ વેલ્યુનો ઉપયોગ કરીને શ્રેણીનું મૂલ્યાંકન કરે છે, જેમ કે સભ્યપદ પરીક્ષણો in ખૂબ કાર્યક્ષમ. સ્ક્રિપ્ટની is_in_range ફંક્શન ઝડપથી તપાસ કરે છે કે આ કાર્યક્ષમતાનો લાભ લઈને કોઈ સંખ્યા નિર્દિષ્ટ શ્રેણીમાં છે કે નહીં.
બીજી બાજુ, કસ્ટમ શ્રેણી જનરેટર કાર્ય my_crappy_range a નો ઉપયોગ કરે છે while લૂપ અને yield મોટી શ્રેણીઓ માટે તેને નોંધપાત્ર રીતે ધીમું બનાવીને એક પછી એક નંબરો જનરેટ કરવા. આ કોન્ટ્રાસ્ટ પાયથોનમાં બનેલ ઓપ્ટિમાઇઝેશનને હાઇલાઇટ કરે છે range ફંક્શન, જે કસ્ટમ જનરેટર દ્વારા જરૂરી રેખીય-સમયની તપાસથી વિપરીત, સતત-સમયની સભ્યપદ તપાસ કરે છે. C સ્ક્રિપ્ટ વધુ એક સમાન ચેકનો ઉપયોગ કરીને આને સમજાવે છે Py_ssize_t મોટા પૂર્ણાંક મૂલ્યોને અસરકારક રીતે હેન્ડલ કરવા માટે, નીચલા સ્તરે પાયથોનના ઓપ્ટિમાઇઝ્ડ હેન્ડલિંગ પર ભાર મૂકે છે.
પાયથોનની રેન્જ ફંક્શનની કાર્યક્ષમતાનું અન્વેષણ કરવું
પાયથોન 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))
શા માટે પાયથોનની રેન્જ ઑબ્જેક્ટ અત્યંત ઝડપી છે
સી
#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;
}
પાયથોનના રેન્જ ફંક્શન ઑપ્ટિમાઇઝેશનમાં વધુ ઊંડાણપૂર્વક શોધવું
ની કામગીરીનું બીજું પાસું range Python 3 માં ક્રમ પ્રકાર તરીકે તેનું અમલીકરણ છે. પાયથોન 2 ના વિપરીત xrange, જે જનરેટર છે, Python 3's range એક સંપૂર્ણ ક્રમ છે. આનો અર્થ એ છે કે તે કાર્યક્ષમ સભ્યપદ પરીક્ષણ, સ્લાઇસિંગ અને ઇન્ડેક્સીંગ કામગીરીને સમર્થન આપે છે. જ્યારે તમે આનો ઉપયોગ કરીને કોઈ નંબર શ્રેણીમાં છે કે કેમ તે તપાસો છો in ઓપરેટર, પાયથોન દરેક મૂલ્ય દ્વારા પુનરાવર્તન કરતું નથી. તેના બદલે, તે શ્રેણીના પ્રારંભ, સ્ટોપ અને સ્ટેપ પરિમાણોના આધારે અંકગણિત તપાસ કરે છે. આ અંકગણિત અભિગમ સુનિશ્ચિત કરે છે કે સભ્યપદ પરીક્ષણ સતત સમયે કરવામાં આવે છે, O(1).
પાયથોનના રેન્જ ઑબ્જેક્ટને ભાષાના ડાયનેમિક ટાઈપિંગ અને મેમરી મેનેજમેન્ટથી પણ ફાયદો થાય છે. C માં અંતર્ગત અમલીકરણ ઝડપ અને મેમરી કાર્યક્ષમતા બંને માટે શ્રેષ્ઠ બનાવે છે. પાયથોનના પૂર્ણાંક પ્રકારનો લાભ લઈને, જે મનસ્વી રીતે મોટા મૂલ્યોને હેન્ડલ કરી શકે છે, રેન્જ ફંક્શન પ્રભાવ સાથે સમાધાન કર્યા વિના અત્યંત મોટા સિક્વન્સને સપોર્ટ કરી શકે છે. આંતરિક C કોડ શ્રેણીની ગણતરીઓ અને સભ્યપદ પરીક્ષણો કરવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરે છે, જે નાની અને મોટી બંને શ્રેણી માટે શ્રેણી કાર્યને અત્યંત કાર્યક્ષમ બનાવે છે.
પાયથોનના રેન્જ ફંક્શન પર્ફોર્મન્સ વિશે સામાન્ય પ્રશ્નો
- પાયથોન્સ કેવી રીતે કરે છે range કાર્ય આંતરિક રીતે કામ કરે છે?
- અજગર range ફંક્શન સ્ટાર્ટ, સ્ટોપ અને સ્ટેપ વેલ્યુનો ઉપયોગ કરીને ફ્લાય પર નંબર જનરેટ કરે છે, જે મેમરીમાં તમામ નંબરો જનરેટ કર્યા વિના કાર્યક્ષમ સભ્યપદ પરીક્ષણ માટે પરવાનગી આપે છે.
- શા માટે છે in સાથે ખૂબ ઝડપી ઓપરેટર range?
- આ in ઓપરેટર દરેક મૂલ્ય દ્વારા પુનરાવર્તન કરવાને બદલે અંકગણિત તપાસ કરે છે, જે તેને મોટી શ્રેણીઓ માટે ઝડપી બનાવે છે.
- વચ્ચે શું તફાવત છે range પાયથોન 3 માં અને xrange પાયથોન 2 માં?
- પાયથોન 3 માં, range એક સિક્વન્સ ઑબ્જેક્ટ છે, જ્યારે Python 2 માં, xrange જનરેટર છે. સિક્વન્સ ઑબ્જેક્ટ કાર્યક્ષમ સભ્યપદ પરીક્ષણ અને સ્લાઇસિંગને સપોર્ટ કરે છે.
- પાયથોન્સ કરી શકો છો range ખૂબ મોટી સંખ્યામાં હેન્ડલ?
- હા, પાયથોન્સ range પાયથોનના ડાયનેમિક ટાઈપિંગ અને પૂર્ણાંક પ્રકાર કે જે મોટા મૂલ્યોને સપોર્ટ કરે છે તેના કારણે મનસ્વી રીતે મોટી સંખ્યાઓને હેન્ડલ કરી શકે છે.
- પાયથોન મેમરી કાર્યક્ષમતાને કેવી રીતે સુનિશ્ચિત કરે છે range?
- અજગર range મેમરીમાં તમામ મૂલ્યો સંગ્રહિત કરતું નથી. તે સ્ટાર્ટ, સ્ટોપ અને સ્ટેપ પેરામીટર્સનો ઉપયોગ કરીને ડિમાન્ડ પર મૂલ્યોની ગણતરી કરે છે, મેમરી કાર્યક્ષમતાને સુનિશ્ચિત કરે છે.
- શું કસ્ટમ રેન્જ જનરેટર Python કરતાં ધીમું છે range?
- હા, કસ્ટમ રેન્જ જનરેટર ધીમું છે કારણ કે તે એક પછી એક દરેક મૂલ્ય જનરેટ કરે છે, જ્યારે પાયથોનનું range કાર્યક્ષમ અંકગણિત તપાસ કરે છે.
- પાયથોન્સ સાથે સ્લાઇસિંગ કેમ કામ કરે છે range?
- અજગર range સ્લાઇસિંગને સપોર્ટ કરે છે કારણ કે તે એક સિક્વન્સ ઑબ્જેક્ટ તરીકે લાગુ કરવામાં આવે છે, જે સબ-રેન્જમાં કાર્યક્ષમ ઍક્સેસ માટે પરવાનગી આપે છે.
- પાયથોન્સમાં કયા ઓપ્ટિમાઇઝેશનનો ઉપયોગ થાય છે range?
- અજગર range અંકગણિત કામગીરી અને મેમરી મેનેજમેન્ટને હેન્ડલ કરવા માટે C માં ઑપ્ટિમાઇઝ અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરે છે, તેને ઝડપી અને કાર્યક્ષમ બનાવે છે.
પાયથોનના રેન્જ પરફોર્મન્સ પર અંતિમ વિચારો
મોટા સિક્વન્સને હેન્ડલ કરતી વખતે પાયથોનનું રેન્જ ફંક્શન તેના અસાધારણ પ્રદર્શન માટે અલગ પડે છે. અંકગણિત તપાસો અને ઑપ્ટિમાઇઝ અલ્ગોરિધમનો લાભ લઈને, તે તમામ મધ્યવર્તી મૂલ્યો પેદા કર્યા વિના સભ્યપદને અસરકારક રીતે નિર્ધારિત કરી શકે છે. આ ડિઝાઈન માત્ર મેમરીને બચાવે છે પરંતુ ઝડપી અમલીકરણની પણ ખાતરી આપે છે, જે તેને વ્યાપક સંખ્યાત્મક શ્રેણીઓ સાથે કામ કરતા વિકાસકર્તાઓ માટે એક અમૂલ્ય સાધન બનાવે છે.