ازگر کی حد کی کارکردگی کی نقاب کشائی
Python 3 میں اظہار "100000000000000000000000000000000000001 (1000000000000001)" کی کارکردگی پہلی نظر میں حیران کن ہوسکتی ہے۔ اگرچہ ایسا لگتا ہے کہ رینج فنکشن کو اتنی بڑی تعداد کی جانچ کرنے میں کافی وقت لگنا چاہیے، یہ آپریشن تقریباً فوری ہے۔ یہ ازگر کے رینج آبجیکٹ کے اندرونی کام کے بارے میں ایک گہرے سوال کی طرف لے جاتا ہے۔
توقعات کے برعکس، Python 3 کا رینج فنکشن مخصوص رینج کے اندر تمام نمبرز نہیں بناتا، جو اسے دستی طور پر لاگو کیے جانے والے رینج جنریٹر سے زیادہ تیز تر بناتا ہے۔ یہ مضمون اس بات کی کھوج کرتا ہے کہ پائتھون کا رینج فنکشن اتنا موثر کیوں ہے اور اس کے بنیادی میکانزم کی وضاحت کے لیے ماہرین کی اہم بصیرتوں کو اجاگر کرتا ہے۔
| کمانڈ | تفصیل |
|---|---|
| range(start, end) | شروع سے آخر تک نمبروں کی ایک ناقابل تغیر ترتیب پیدا کرتا ہے۔ |
| yield | ایک جنریٹر فنکشن کی وضاحت کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جو ایک ایٹریٹر کو لوٹاتا ہے جو ایک وقت میں ایک قدر پیدا کرتا ہے۔ |
| in | رکنیت کی جانچ پڑتال کرتا ہے، یعنی، اگر کوئی عنصر تکراری میں موجود ہے۔ |
| Py_ssize_t | C میں ڈیٹا کی قسم Python کے ذریعے اشیاء اور اشاریوں کے سائز کی وضاحت کے لیے استعمال کی جاتی ہے۔ |
| printf() | C میں فنکشن فارمیٹ شدہ آؤٹ پٹ کو معیاری آؤٹ پٹ اسٹریم پر پرنٹ کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ |
| #include | پروگرام میں فائل یا لائبریری کے مندرجات کو شامل کرنے کے لئے سی میں پری پروسیسر کمانڈ۔ |
| Py_ssize_t val | C میں Py_ssize_t قسم کے متغیر کی وضاحت کرتا ہے، جو اشاریہ سازی اور سائز سازی کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ |
ازگر کی رینج فنکشن کی کارکردگی کو سمجھنا
فراہم کردہ ازگر اسکرپٹ سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ کیوں "100000000000000000 رینج میں (100000000000000001)" کا اظہار اتنا جلدی سے انجام دیتا ہے۔ کلید کا استعمال ہے range فنکشن، جو میموری میں تمام نمبروں کو بنائے بغیر نمبروں کی ایک ناقابل تغیر ترتیب پیدا کرتا ہے۔ اس کے بجائے، یہ اسٹارٹ، اسٹاپ، اور سٹیپ ویلیوز کا استعمال کرتے ہوئے رینج کا جائزہ لیتا ہے، جیسے ممبرشپ ٹیسٹ کرتا ہے۔ in بہت موثر. سکرپٹ کی is_in_range فنکشن تیزی سے جانچتا ہے کہ آیا کوئی نمبر ایک مخصوص حد کے اندر ہے یا نہیں اس کارکردگی کا فائدہ اٹھا کر۔
دوسری طرف، کسٹم رینج جنریٹر فنکشن my_crappy_range استعمال کرتا ہے a while لوپ اور yield بڑی رینجز کے لیے اسے نمایاں طور پر سست بناتے ہوئے ایک ایک کر کے نمبر بنانا۔ یہ کنٹراسٹ Python's میں بنائے گئے آپٹمائزیشن کو نمایاں کرتا ہے۔ range فنکشن، جو کہ کسٹم جنریٹر کے لیے درکار لکیری ٹائم چیکس کے برعکس مستقل رکنیت کی جانچ کرتا ہے۔ C اسکرپٹ اس کی مزید وضاحت کرتا ہے اسی طرح کے چیک کو استعمال کرتے ہوئے لاگو کرکے Py_ssize_t بڑی عددی اقدار کو مؤثر طریقے سے ہینڈل کرنے کے لیے، نچلی سطح پر رینجز کے ازگر کے بہتر طریقے سے ہینڈلنگ پر زور دیتے ہوئے
ازگر کے رینج فنکشن کی کارکردگی کو دریافت کرنا
ازگر 3
# Python script to demonstrate why 1000000000000000 in range(1000000000000001) is fastdef is_in_range(val, start, end):"""Check if a value is in the specified range."""return val in range(start, end)# Test the functionprint(is_in_range(1000000000000000, 0, 1000000000000001))# Custom range generator for comparisondef my_crappy_range(N):i = 0while i < N:yield ii += 1# Test the custom range generatorprint(1000000000000000 in my_crappy_range(1000000000000001))
ازگر کی رینج آبجیکٹ انتہائی تیز کیوں ہے۔
سی
#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;}
ازگر کی رینج فنکشن آپٹیمائزیشن میں مزید گہرائی میں جانا
کی کارکردگی کا ایک اور پہلو range Python 3 میں ایک ترتیب کی قسم کے طور پر اس کا نفاذ ہے۔ Python 2 کے برعکس xrange، جو ایک جنریٹر ہے، ازگر 3 کا range ایک مکمل ترتیب ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ یہ موثر ممبرشپ ٹیسٹنگ، سلائسنگ، اور انڈیکسنگ آپریشنز کو سپورٹ کرتا ہے۔ جب آپ چیک کرتے ہیں کہ آیا کوئی نمبر ایک رینج کے اندر ہے۔ in آپریٹر، ازگر ہر قدر کے ذریعے اعادہ نہیں کرتا ہے۔ اس کے بجائے، یہ رینج کے آغاز، سٹاپ، اور قدمی پیرامیٹرز کی بنیاد پر ریاضی کی جانچ کرتا ہے۔ یہ ریاضی کا طریقہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ رکنیت کی جانچ مستقل وقت میں کی جائے، O(1)۔
Python کی رینج آبجیکٹ زبان کی متحرک ٹائپنگ اور میموری مینجمنٹ سے بھی فائدہ اٹھاتی ہے۔ C میں بنیادی نفاذ رفتار اور میموری کی کارکردگی دونوں کے لیے بہتر بناتا ہے۔ Python کی عددی قسم کا فائدہ اٹھاتے ہوئے، جو کہ من مانی طور پر بڑی قدروں کو سنبھال سکتی ہے، رینج فنکشن کارکردگی پر سمجھوتہ کیے بغیر انتہائی بڑے سلسلے کو سپورٹ کر سکتا ہے۔ اندرونی C کوڈ رینج کیلکولیشن اور ممبرشپ ٹیسٹ کرنے کے لیے بہتر الگورتھم کا استعمال کرتا ہے، جس سے رینج فنکشن چھوٹے اور بڑے دونوں رینجز کے لیے انتہائی موثر ہوتا ہے۔
Python کی رینج فنکشن پرفارمنس کے بارے میں عام سوالات
- ازگر کیسے کرتا ہے range فنکشن اندرونی طور پر کام کرتا ہے؟
- ازگر کا range فنکشن اسٹارٹ، سٹاپ، اور سٹیپ ویلیوز کا استعمال کرتے ہوئے فلائی پر نمبر تیار کرتا ہے، جس سے میموری میں تمام نمبرز بنائے بغیر ممبرشپ کی موثر جانچ کی اجازت دی جاتی ہے۔
- کیوں ہے in آپریٹر کے ساتھ اتنی تیز range?
- دی in آپریٹر ہر قدر کے ذریعے تکرار کرنے کے بجائے ریاضی کی جانچ کرتا ہے، جو اسے بڑی رینجز کے لیے تیز کرتا ہے۔
- ان کے درمیان فرق کیا ھے range ازگر 3 میں اور xrange ازگر 2 میں؟
- ازگر 3 میں، range ایک ترتیب آبجیکٹ ہے، جبکہ ازگر 2 میں، xrange ایک جنریٹر ہے. ترتیب آبجیکٹ ممبرشپ کی موثر جانچ اور سلائسنگ کی حمایت کرتا ہے۔
- کین ازگر range بہت بڑی تعداد کو ہینڈل؟
- جی ہاں، ازگر کا range Python کی ڈائنامک ٹائپنگ اور انٹیجر ٹائپ کی وجہ سے من مانی طور پر بڑی تعداد کو سنبھال سکتا ہے جو بڑی قدروں کو سپورٹ کرتا ہے۔
- Python میموری کی کارکردگی کو کیسے یقینی بناتا ہے۔ range?
- ازگر کا range تمام اقدار کو میموری میں محفوظ نہیں کرتا ہے۔ یہ میموری کی کارکردگی کو یقینی بناتے ہوئے اسٹارٹ، اسٹاپ، اور سٹیپ پیرامیٹرز کا استعمال کرتے ہوئے ڈیمانڈ پر ویلیو کا حساب لگاتا ہے۔
- کیا کسٹم رینج جنریٹر Python کی نسبت سست ہے۔ range?
- ہاں، ایک کسٹم رینج جنریٹر سست ہوتا ہے کیونکہ یہ ہر ایک ویلیو کو ایک ایک کرکے پیدا کرتا ہے، جبکہ Python کا range موثر ریاضی کی جانچ کرتا ہے۔
- پائتھون کے ساتھ سلائسنگ کیوں کام کرتی ہے۔ range?
- ازگر کا range سلائسنگ کی حمایت کرتا ہے کیونکہ یہ ایک ترتیب آبجیکٹ کے طور پر لاگو ہوتا ہے، ذیلی حدود تک موثر رسائی کی اجازت دیتا ہے۔
- Python's میں کون سی اصلاح استعمال کی جاتی ہے۔ range?
- ازگر کا range ریاضی کی کارروائیوں اور میموری کے انتظام کو سنبھالنے کے لیے C میں آپٹمائزڈ الگورتھم استعمال کرتا ہے، اسے تیز اور موثر بناتا ہے۔
ازگر کی رینج کی کارکردگی پر حتمی خیالات
Python کی رینج فنکشن بڑی ترتیب کو سنبھالتے وقت اپنی غیر معمولی کارکردگی کے لیے نمایاں ہے۔ ریاضی کی جانچ پڑتال اور مرضی کے مطابق الگورتھم کا فائدہ اٹھا کر، یہ تمام درمیانی قدریں پیدا کیے بغیر رکنیت کا مؤثر طریقے سے تعین کر سکتا ہے۔ یہ ڈیزائن نہ صرف میموری کو بچاتا ہے بلکہ تیزی سے عمل درآمد کو بھی یقینی بناتا ہے، جس سے یہ وسیع عددی حدود سے نمٹنے والے ڈویلپرز کے لیے ایک انمول ٹول بن جاتا ہے۔