Bagaimanakah Objek `range()` Python Mencapai Semakan Keahlian Dekat-Semerta untuk Julat Amat Besar?

Kelajuan Mengejutkan Objek Julat Python

Dalam Python 3, fungsi julat() menjana objek yang mewakili julat nombor. Objek ini berbeza daripada penjana tradisional kerana ia tidak mencipta keseluruhan julat dalam ingatan. Sebaliknya, ia menghasilkan nombor atas permintaan, menjadikannya jauh lebih pantas untuk julat yang besar.

Masalahnya:

Secara intuitif, menentukan sama ada nombor berada dalam julat memerlukan lelaran melalui semua nilai dalam julat itu. Walau bagaimanapun, objek Python 3 range() menentang jangkaan ini dengan melakukan semakan sedemikian hampir serta-merta, walaupun untuk julat yang luas.

Penyelesaian:

Objek julat() tidak menyimpan keseluruhan julat secara fizikal. Sebaliknya, ia memegang nilai permulaan, penamat dan langkah. Apabila menguji keahlian, ia mengira keputusan berdasarkan nilai tersebut sahaja. Pengiraan ini dilaksanakan dalam kod C, yang menyumbang kepada kecekapan tingginya.

Perbandingan:

Kod Python berikut membandingkan prestasi objek julat() dengan pelaksanaan tersuai yang menjana nombor dengan pantas:

def my_crappy_range(N):
    i = 0
    while i < N:
        yield i
        i += 1

1_000_000_000_000_000 in range(1_000_000_000_000_001)
1_000_000_000_000_000_000_000 in range(1_000_000_000_000_000_000_001)

for number in my_crappy_range(100):
    print(number)

Objek julat() melakukan semakan hampir serta-merta, manakala pelaksanaan tersuai mengambil masa yang lebih lama.

Pengoptimuman Tambahan:

Objek julat() juga melaksanakan mengandungi cangkuk yang mengoptimumkan ujian pembendungan. Pengoptimuman ini membolehkan objek menentukan sama ada nombor berada dalam julatnya dalam masa yang hampir tetap, tanpa mengira saiz julat.

Kesimpulan:

Julat Python 3( ) kelajuan luar biasa objek terhasil daripada struktur data yang cekap dan operasi yang dioptimumkan. Ia menyimpan maklumat minimum dan mengira nilai yang diminta dengan cepat, membolehkan ujian pembendungan hampir serta-merta walaupun untuk julat yang besar.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah Objek `range()` Python Mencapai Semakan Keahlian Dekat-Semerta untuk Julat Amat Besar?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!