Rivalry2

HTML Diff

0 added 0 removed

Original 2026-01-01

Modified 2026-02-26

1 Python создавался с прицелом на активное и эффективное использование встроенных коллекций. Поэтому при выборе подхода к решению задач Python склоняет программиста к определенному стилю работы. Сам язык подталкивает использовать императивный стиль в сочетании с<a>процедурным</a>и<a>объектно-ориентированным программированием</a>.

2 Те же коллекции в Python являются объектами и чаще всего модифицируются по месту - отсюда изменяемое состояние. Однако в языке нашлось место и для элементов<a>функционального программирования</a>. Его часто считают подвидом декларативного программирования, потому что функциональный код выглядит как конвейер для преобразования данных.

3 В этом уроке мы рассмотрим императивный и функциональный код на Python. В обоих случаях мы попробуем вывести на экран отсортированный список уникальных элементов из некоторого набора чисел.

4 <h2>Процедурное решение</h2>

5 В процедурном решении программа разбита на подпрограммы, изменяющие состояние вместо возврата значения. Код будет выглядеть так:

6 Это решение достаточно эффективно - оно расходует память только на копию исходного списка, потом сжимает ее и сортирует по месту. У этого решения предсказуемый расход памяти, не зависящий от входных данных. А еще после применения filter_and_sort() данные можно дальше обрабатывать так же по месту, но уже другими процедурами.

7 Этот код эффективен, но заставляет программиста многое держать в уме. Это повышает вероятность ошибки. Например, мы можем забыть получить копию списка INPUT перед началом обработки - тогда мы случайно отсортируем сам исходный список INPUT.

8 Такое ошибочное изменение не тех сущностей может привести к неприятным последствиям. Причем такие ошибки не лежат на поверхности - программа выведет нужные числа, поэтому ошибка будет не видна с первого взгляда.

9 <h2>Функциональное решение</h2>

10 Напишем функциональный вариант с элементами декларативного стиля:

11 Код описывает, какой результат мы хотим получить:

12 <ul><li>print() - напечатанное</li>

13 <li>'\n'.join(...) - объединение через перевод строки</li>

14 <li>map(str, ...) - последовательность строк</li>

15 <li>sorted(set(...))- полученных из отсортированного множества исходных чисел</li>

16 </ul>Обратите внимание, что в коде нет ни одной переменной. Ничего не нужно защитно копировать, и самого кода гораздо меньше.

17 Попробуем проанализировать, как этот код работает:

18 <ul><li>Создается промежуточное множество set()</li>

19 <li>Внутри sorted() создается список - не обычный list(), но все равно копия</li>

20 <li>Для каждого итогового числа будет создано по строке</li>

21 <li>Функция '\n'.join() соберет строку, размер которой будет равен сумме длин всех строк с числами и количеству переводов строк</li>

22 </ul>Как видите, за лаконичность кода приходится платить ресурсами.

23 Даже если исходный список содержит не слишком много повторов, то промежуточные структуры займут в памяти в разы больше места, чем исходный список. Так происходит из-за множества промежуточных строк, которые заметно тяжелее исходных чисел. Получается, что потребление памяти сильно зависит от состава входных данных.

24 <h2>Истина где-то посередине</h2>

25 Функциональное решение читается хорошо, если разработчик в принципе знаком с таким стилем. Читаемость кода - важная характеристика, поэтому при небольшом объеме входных данных можно выбирать такой вариант.

26 Процедурное решение читается достаточно тяжело: нужно буквально выполнять код в уме. Еще в такой код сложнее вносить изменения - он слишком специфичен и завязан на текущую задачу. А еще нужно помнить, что процедура filter_and_sort() модифицирует свой аргумент.

27 Зато процедурный код работает эффективно и предсказуемо. Если у вас много данных с небольшим количеством повторов, то этот вариант может оказаться предпочтительным. Однако оба решения можно и улучшить, немного отступив от парадигмы.

28 Например, в функциональном решении можно применить цикл:

29 Этот код не создает промежуточных строк, потому что команда print() и так умеет выводить числа. Большая строка не склеивается перед выводом - это самая заметная экономия.

30 Усложним ситуацию и представим, что все входные элементы уникальны. В таком случае множество будет копией исходного списка - внутри sorted() будет еще одна копия. В итоге у нас будет две копии.

31 Посмотрим, как еще можно улучшить императивный вариант:

32 Этот вариант читается гораздо лучше, потому что мы избавились от процедуры, которая модифицирует копию исходного списка. Нет нужды копировать входной список явно - неявная копия будет в sorted(). Но теперь, если понадобится еще поработать с результатом сортировки перед печатью, то придется накопить значения в промежуточный список.

33 В большинстве случаев программисты на Python выбирают функциональный подход и дорабатывают его. Так они приходят к балансу - код все еще остается достаточно компактным, и работает вполне эффективно.