Python 字符串子串定位性能比较
原创项目最近遇到一个需求:
- 给定一组文本文件,每个文本包含若干行,每一行是一条数据记录;
-
每一行各字段按照如下方式排布,首先是n个metafield字段,紧接着是最多4个keyfield字段,然后是m个valuefield字段,每个字段用"|"分隔,key从哪个字段开始以及key有几个字段已知
metafield_1|metafield_2|...|metafield_n|keyfield_1|...|keyfield_4|valuefield_1|valuefield_2|....|valuefield_m
- 任务是对这组文件按keyfields_string除重
除开业务细节,这个任务本质是:
- 遍历每个文件的每一行;
- 然后截取出keyfield字段集合;
- 然后对其进行重复判断;
- 最后按照判断结果决定本行是否插入新文件中。
Python很适合完成这种文本处理任务,字符串重复判断这种任务可以使用dict来完成,本文中不做深入探讨。本文想探讨的是在给定了key字段在字段列表中开始下标和key字段个数后,如何在整行字符串中定位到key字符串的起始位置。简而言之,就是确定keyfield_1前一个和keyfield_p后一个“|”字符的位置。
解决这个问题,我想到了三种思路:
- 将整个字符串用"|"分割(split),并根据key字段的下标计算首尾两个"|"的位置;
- 使用(index/find)函数,通过设置搜索起始位置,按顺序逐个查找"|"字符的位置,直到找到目标“|”位置
- 先通过正则表达式或字符串遍历的方式查找出所有"|"的位置生成list,然后根据key字段下标找到目标“|”位置
有同学会说方法1既然每个字段都已经分割开了,将其按照顺序组合就能得到keyfields_string,为何还要查找“|”字符的位置,我想说在这里只是比较在
字符串中查找子串
的各种方法。
针对以上三个思路,我一共有七种实现,后面会对比其效率:
字符串分割思路
Split
def get_pos_split(line, key_start):
pos = 0
tmp_line_list = line.split('|')
for i in xrange(key_start):
if i >= len(tmp_line_list):
return len(line)
pos += len(tmp_line_list[i]) + 1
return pos
逐个查找子串位置思路
这个思路我写了三种方法,分别用 index/find来实现,需要注意的是,index函数在未找到子串的情况下会抛出ValueError错误,需要用try except处理,而find在找不到子串的情况下返回-1,两者效率基本一致。并且在查找下一个子串的方式上有少许不同,一种是当找到当前子串位置后,记录下该位置,然后下一次从本次找到的位置+1开始查找,另一种是每找到一个子串,就去掉前缀部分,然后下一次在剩下的字符串中查找。
Find
#使用find查找,记录查找位置,下一次从本次找到的位置+1开始查找
def get_pos_find(line, key_start):
if key_start == 0:
return 0
pos = line.find('|')
while pos >= 0 and key_start > 1:
pos = line.find('|', pos+1)
key_start -= 1
return len(line) if pos == -1 else pos+1
Index
#使用index查找,记录查找位置,下一次从本次找到的位置+1开始查找
def get_pos_index(line, key_start):
pos = 0
for i in xrange(key_start):
pos = line.index('|', pos+1)
except ValueError,e:
return len(line)
return 0 if pos == 0 else pos+1
Index Cut
#使用index查找,每次找到第一个子串后,就去掉前缀部分,拷贝后缀部分,后续不断在后缀部分查找
def get_pos_index_2(line, key_start):
tmp_line = line
pos = 0
for i in xrange(key_start):
pos += tmp_line.index('|')+1
tmp_line = tmp_line[tmp_line.index('|')+1:]
except ValueError, e:
return len(line)
return pos
定位所有子串思路
针对这个思路,分别使用正则表达式模块,列表推导式以及lambda、map、filter组合方式实现。
- 正则表达式 re.finditer 方法会返回字符串中所有子串位置的迭代器
- 列表推倒式将遍历整个字符串并输出子串位置的列表
- 组合复杂函数的方法,首先用map扫描字符串中所有匹配子串的位置,不匹配的输出-1,再通过filter与lambda函数结合的方式在刚才的结果中过滤掉-1元素
Regex
#通过正则表达式re模块查找匹配所有子串位置
def get_pos_re(line, key_start):
pos_idx = [p.start() for p in re.finditer('\|', line)]
return 0 if key_start == 0 else (pos_idx[key_start-1]+1 if key_start <= len(pos_idx) else len(line))
LC
#通过列表推导式(list comprehensions)实现
def get_pos_lc(line, key_start):
pos_idx = [i for i, x in enumerate(line) if x == '|']
return 0 if key_start == 0 else (pos_idx[key_start-1]+1 if key_start <= len(pos_idx) else len(line))
Filter
#通过 lambda、map、filter 组合实现