Perl中著名的Schwartzian轉換問題解決實現

 　　這篇文章主要介紹了Perl中著名的Schwartzian轉換問題解決實現,本文詳解講解了Schwartzian轉換涉及的排序問題,並同時給出實現代碼,需要的朋友可以參考下

　　Perl中著名的Schwartzian轉換，其產生背景主要涉及到排序問題:

　　比如說，根據檔案名稱以字母順序排序，代碼如下:

　　 代碼如下:

　　use strict;

　　use warnings;

　　my @files = glob "*.xml"; #perl中檔案操作符glob提供相當於shell中的萬用字元的功能

　　my @sorted_files = sort @files; #sort()，排序，預設是字母順序排序

　　比如說，根據檔案名稱長度排序，其代碼如下:

　　代碼如下:

　　use strict;

　　use warnings;

　　#length求長度。 太空船操作符<=>，預設變數是$a,$b，傳回值為-1,0,1分別表示大於，==，小於。 sort進行排序

　　my $files = ".xml";

　　my @sorted_length = sort { length($a) <=> length($b) } @files;

　　上面的兩種情況，對很多檔案操作來說，速度還不算慢，如果是下面這種情況。

　　比如說:要批量比較檔案大小，其代碼如下:

　　 代碼如下:

　　use strict;

　　use warnings;

　　my @files = glob "*.xml";

　　my @sort_size = sort { -s $a <=> -s $b } @files; #比較大小

　　上面的代碼設計到三重(次)操作:

　　1. 從硬碟上擷取檔案大小(-s $b)

　　2. 比較檔案大小(太空船操作)

　　3. 對其進行排序(sort操作)

　　考慮到要比較$a,$b大小時，要從硬碟中擷取兩次，所以次數是6次!也就是說，如果有1萬個檔案，總共是6萬次。

　　其演算法複雜度是: n*long(n),考慮到後兩項(比較檔案大小，進行排序)必然要進行的操作，但第一項卻可以降低!

　　即一次性從硬碟中讀取所有檔案大小，將其放置到Perl中的預設的變數，並儲存到記憶體中!於是又下面演算法實現:

　　 代碼如下:

　　use strict;

　　use warnings;

　　my @files = glob "*.xml";

　　my @unsorted_pairs = map { [$_, -s $_] } @files;

　　my @sorted_pairs = sort { $a->[1] <=> $b->[1] } @unsorted_pairs;

　　my @sorted_files = map { $_->[0] } @sorted_pairs;

　　看上去比較複雜，分三個步驟解釋下:

　　第一步:遍曆檔案清單，對每個檔案建立一個數組引用。數組引用包含兩個元素：

　　第一個是檔案名稱($_)，第二個是檔案大小(-s $_)。這樣，處理每個檔案只訪問一次磁碟。

　　第二步:對二維數組排序。因比較檔案大小，所以需取元素[1]，比較它們的值。得到另一個二維數組。

　　第三步:丟掉檔案大小元素，建立一個只含檔案名稱的列表。完成目標!

　　上面的代碼使用了兩個臨時數組，但這並不是必須的。我們可以一個語句就能完成所有的工作。為了達到目的，需要按照“資料從右流向左”的原理反轉句子順序，不如果將每個句子放在單獨一行，並且留出足夠的空間，我們依然可以寫出可讀性高的代碼。

　　 代碼如下:

　　my @quickly_sorted_files =

　　map { $_->[0] }

　　sort { $a->[1] <=> $b->[1] }

　　map { [$_, -s $_] }

　　@files;

　　這就是以Randal L. Schwartz命名的Schwartzian轉換，對資料量特多的情況下，其速度要比前者快數倍!

　　下面寫了小程式，包括在產生1萬個xml檔案，在兩種情況下，完整代碼如下:

　　 代碼如下:

　　#!/usr/bin/perl -w

　　use strict;

　　use warnings;

　　use autodie;

　　use v5.10;

　　######################################

　　### 建立要比較的10,000個.xml檔案 ###

　　######################################

　　my $profix = ".xml";

　　foreach my $num (1..10000) {

　　open(my $fh, '>', $num . $profix) || die "Can not create the file: $!n";

　　print $fh "This is file size testing!";

　　}

　　print "All the 10_1000 files created! n";

　　######################################

　　### 常規轉換: 遍曆20次 ###

　　######################################

　　my $t1 = time();

　　foreach (1..20){

　　my @files = glob "*.xml";

　　my @sorted = sort { -s $a <=> -s $b } @files;

　　}

　　say "常規演算法需要時間: => ", time()- $t1;

　　######################################

　　### Schwartzian轉換: 遍曆20次 ###

　　######################################

　　my $t2 = time();

　　foreach (1..20){

　　my @files = glob "*.xml";

　　my @sorted =

　　map {$_->[0]}

　　sort {$a->[1] <=> $b->[1]}

　　map {[$_, -s $_]}

　　@files;

　　}

　　say "Schwartzian演算法需要時間: => ", time()- $t2;

　　輸出結果:

　　All the 10_1000 files created!

　　常規演算法需要時間: => 185

　　Schwartzian演算法需要時間: => 115