如何在Ruby中有效地连接多个数组?

我只是想在Ruby中连接多个数组,并且找不到令人满意的方法。

示例输入:

foo = [1, 2, 3] bar = [4, 5, 6] baz = [7, 8, 9] 

预期结果:(不修改现有数组)

 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 

我的实际数组大得多,所以我对一个有效的解决方案很感兴趣。 可能还有三个以上的数组,因此首选短语法。

到目前为止我尝试了什么

  • foo + bar + baz是显而易见的,它简洁明了。 但它被评估为(foo + bar) + baz 。 换句话说:它创建了一个中间数组[1, 2, 3, 4, 5, 6] ,它在整个操作后被抛弃。 如文档中所述:

    在数组上重复使用+=可能效率很低

  • [*foo, *bar, *baz]基本上内联对大型数组效率不高的元素。 它看起来更像是对我的黑客攻击。

  • [foo, bar, baz].flatten(1)似乎比上面更糟糕,表现明智。

  • [].concat(foo).concat(bar).concat(baz)是最快的,但它看起来很麻烦,需要多次方法调用。

对于这样的基本任务,不应该有简单的类方法吗? 就像是:

 Array.concat(foo, bar, baz) 

我错过了一些明显的东西吗

如果您已经确定多个连接是最快的方法,则可以使用reduce更好地编写它:

 [foo, bar, baz].reduce([], :concat) 

我创建了另一个基准测试,将+concat和自定义C扩展与可变数量的数组进行比较。

结果

  • C扩展总是最快,比concat快大约2-3倍
  • 如果你连接许多数组, plus变得非常慢

结论

虽然“2-3x”听起来像是一个巨大的进步,但绝对数字只有几毫秒。 我不希望调整arrays大小,因此我期待更大的差异,但这显然不是一个重要因素。

IMO, concat是一个不错的表演者,我认为没有迫切需要C扩展。


我的测试数组包含nil值。 其他元素似乎没有产生不同的结果(相对而言)。

我没有包含flat_map ,因为它等同于concat

 Concatenating 3 arrays of size 100 (10000 times) user system total real plus 0.020000 0.000000 0.020000 ( 0.027927) concat 0.020000 0.010000 0.030000 ( 0.033204) c_extension 0.010000 0.010000 0.020000 ( 0.010727) Concatenating 10 arrays of size 100 (10000 times) user system total real plus 0.110000 0.070000 0.180000 ( 0.180417) concat 0.050000 0.020000 0.070000 ( 0.065299) c_extension 0.010000 0.010000 0.020000 ( 0.025475) Concatenating 10 arrays of size 1000 (10000 times) user system total real plus 0.690000 0.560000 1.250000 ( 1.252319) concat 0.180000 0.130000 0.310000 ( 0.303365) c_extension 0.120000 0.120000 0.240000 ( 0.248589) 

plus从以下结果中排除

 Concatenating 10 arrays of size 100000 (100 times) user system total real concat 0.220000 0.340000 0.560000 ( 0.568730) c_extension 0.130000 0.150000 0.280000 ( 0.281354) Concatenating 100 arrays of size 10000 (100 times) user system total real concat 0.210000 0.320000 0.530000 ( 0.519030) c_extension 0.160000 0.140000 0.300000 ( 0.304751) Concatenating 1000 arrays of size 1000 (100 times) user system total real concat 0.240000 0.330000 0.570000 ( 0.563511) c_extension 0.150000 0.120000 0.270000 ( 0.283546) Concatenating 10000 arrays of size 100 (100 times) user system total real concat 0.330000 0.310000 0.640000 ( 0.643987) c_extension 0.170000 0.120000 0.290000 ( 0.286489) Concatenating 100000 arrays of size 10 (100 times) user system total real concat 1.300000 0.340000 1.640000 ( 1.648687) c_extension 0.310000 0.150000 0.460000 ( 0.458214) 

测试代码:

 require 'benchmark' values = [ # small { count: 3, size: 100, n: 10000 }, { count: 10, size: 100, n: 10000 }, { count: 10, size: 1000, n: 10000 }, # large { count: 10, size: 100000, n: 100 }, { count: 100, size: 10000, n: 100 }, { count: 1000, size: 1000, n: 100 }, { count: 10000, size: 100, n: 100 }, { count: 100000, size: 10, n: 100 } ] values.each_with_index do |h, i| count, size, n = h.values_at(:count, :size, :n) arrays = Array.new(count) { Array.new(size) } puts puts "Concatenating #{count} arrays of size #{size} (#{n} times)" Benchmark.bm(10) do |r| r.report('plus') { n.times { arrays.reduce(:+) } } if i < 3 r.report('concat') { n.times { arrays.reduce([], :concat) } } r.report('c_extension') { n.times { Array.concat(*arrays) } } end end 

C扩展:(实际上是一个补丁,我已将它添加到Ruby的array.c

 VALUE rb_ary_s_concat(int argc, VALUE *argv, VALUE klass) { VALUE ary; long len = 0, i; for (i=0; i 

您必须通过以下方式在Init_Array注册此方法:

 rb_define_singleton_method(rb_cArray, "concat", rb_ary_s_concat, -1); 

一些基准和简单+是最有效的。 所以我建议忽略数组的中间创建。

你可以像这样添加一个新的方法concat_all到Array,但你也必须考虑混合和多维数组。

 class Array def concat_all self.reduce([], :+) end end [a, b, c].concat_all # a huge array [a, b, c].concat_all.length #300000 

在这里我的基准

 require 'Benchmark' N = 1000 class Array def concat_all self.reduce([], :+) end def concat_all2 # just a quick test with fixed numbers for the fill method Stephan proposes but in Ruby itself d = Array.new(300_000) d[0..99999] = self[0] d[100_000..199999] = self[1] d[200_000..299999] = self[2] d end def concat_all3 self.flatten end end # small arrays a = (1..10).to_a b = (11..20).to_a c = (21..30).to_a Benchmark.bm do |r| r.report('plus ') { N.times { a + b + c }} r.report('concat ') { N.times { [].concat(a).concat(b).concat(c) }} r.report('push ') { N.times { [].push(*a).push(*b).push(*c) }} r.report('<< ') { N.times { ([] << a << b << c).flatten}} r.report('splash ') { N.times {[*a, *b, *c]} } r.report('concat_all ') { N.times { [a, b, c].concat_all }} r.report('concat_all3') { N.times { [a, b, c].concat_all3 }} r.report('flat_map ') { N.times {[a, b, c].flat_map(&:itself)} } end #large arrays a = (1..100_000).to_a b = (100_001..200_000).to_a c = (200_001..300_000).to_a Benchmark.bm do |r| r.report('plus ') { N.times { a + b + c }} r.report('concat ') { N.times { [].concat(a).concat(b).concat(c) }} r.report('push ') { N.times { [].push(*a).push(*b).push(*c) }} r.report('<< ') { N.times { ([] << a << b << c).flatten}} r.report('splash ') { N.times {[*a, *b, *c]} } r.report('concat_all ') { N.times { [a, b, c].concat_all }} r.report('concat_all2') { N.times { [a, b, c].concat_all2 }} r.report('concat_all3') { N.times { [a, b, c].concat_all3 }} r.report('flat_map ') { N.times {[a, b, c].flat_map(&:itself)} } end 

在这里结果

 # results for small arrays user system total real plus 0.000000 0.000000 0.000000 ( 0.000416) concat 0.000000 0.000000 0.000000 ( 0.000592) push 0.000000 0.000000 0.000000 ( 0.000441) << 0.000000 0.000000 0.000000 ( 0.003387) splash 0.000000 0.000000 0.000000 ( 0.000789) concat_all 0.000000 0.000000 0.000000 ( 0.001480) concat_all3 0.016000 0.000000 0.016000 ( 0.003496) flat_map 0.000000 0.000000 0.000000 ( 0.001036) # results for big arrays user system total real plus 0.686000 0.671000 1.357000 ( 1.351171) concat 0.890000 0.733000 1.623000 ( 1.630155) push 1.466000 0.624000 2.090000 ( 2.092684) << 23.837000 1.045000 24.882000 ( 24.885238) splash 1.029000 1.264000 2.293000 ( 2.332560) concat_all 0.687000 0.967000 1.654000 ( 1.709321) concat_all2 0.936000 0.780000 1.716000 ( 1.730428) concat_all3 24.242000 0.998000 25.240000 ( 25.278264) flat_map 0.780000 0.765000 1.545000 ( 1.551654)