针对此Codejam问题，Python中更快或更高内存的解决方案

Question

我尝试了这个Google Codejam Africa问题（比赛已经完成，我只是为了提高我的编程技巧）。

问题：

您正在与G客人举办派对，并注意到有奇数客人！ 在策划派对时，你故意邀请了一对夫妇，并在邀请时给每对夫妇一个唯一的C号。 你想通过询问所有客人的邀请号码来挑选出来的人。

输入：

第一行输入给出了案例数，N.N测试案例如下。 对于每个测试用例，将有：

• 一行包含值G的客人数量。
• 一行包含以空格分隔的G整数列表。 每个整数C表示访客的邀请代码。 产量

对于每个测试用例，输出一行包含“Case #x：”，后跟单独的guest虚拟机的C号。

限制：

• 1≤N≤50
• 0 <C≤2147483647

小数据集

3≤G<100

大数据集

3≤G<1000

样本输入：

3
3
1 2147483647 2147483647
5
3 4 7 4 3
5
2 10 2 10 5

样本输出：

Case #1: 1
Case #2: 7
Case #3: 5

这是我提出的解决方案：

with open('A-large-practice.in') as f:
    lines = f.readlines()

with open('A-large-practice.out', 'w') as output:
    N = int(lines[0])
    for testcase, i in enumerate(range(1,2*N,2)):
        G = int(lines[i])
        for guest in range(G):
            codes = map(int, lines[i+1].split(' '))
            alone = (c for c in codes if codes.count(c)==1)
        output.write("Case #%d: %d\n" % (testcase+1, alone.next()))

它使用大输入在我的机器上运行12秒。

现在，我的问题是，这个解决方案可以在Python中改进，以便在更短的时间内运行或使用更少的内存吗？ 对问题的分析给出了关于如何在Java和C ++中执行此操作的一些指示，但我无法将这些解决方案转换回Python。

编辑：

结合Alex Martelli和IVlad的提示我现在有这个解决方案，运行在0.079s：

with open('A-large-practice.in') as f:
    lines = f.readlines()

with open('A-large-practice.out', 'w') as output:
    N = int(lines[0])
    for testcase, i in enumerate(range(1,2*N,2)):
        codes = map(int, lines[i+1].split(' '))
        alone = 0
        for c in codes: alone ^= c
        output.write("Case #%d: %d" % (testcase+1, alone))

Answer 1

我不知道python，但问题本身是经典的。 给定2K - 1数字，除了一个出现偶数次的数字，找到一个出现奇数次的数字。

需要的公式：

1. x xor x == 0 for all x
2. x xor y == y xor x for all x and y
3. x xor (y xor z) == (x xor y) xor z (associativity)
4. x xor 0 == x for all x

所以xor所有的数字。 xor-ing所有数字的结果将是你的答案。 我不知道你在python中是怎么做的，在C语言中xor运算符是^ 。

这实际上是最有效的方法，因为您只进行简单的按位操作，甚至不需要存储给定的数字。

您可以检查： 3 ^ 4 ^ 7 ^ 4 ^ 3 == 7 2 ^ 10 ^ 2 ^ 10 ^ 5 == 5等

Answer 2

我的机器比你的慢 - 你的代码（放入main函数）在我的机器上花了19秒。 除去无用内的明显的优化for此削减至0.46秒; 改变代码的核心

      alone = 0
      for c in codes: alone ^= c

将时间缩短到0.08秒。 我确信可以进一步优化，但代码已经快了235倍，我认为这可能就够了;-)。

Answer 3

考虑一下：

codes = map(int, lines[i+1].split(' '))

为什么要为每个guest值重新分配行？ 这条线不会改变。

另外，考虑一下：

for guest in range(G):
    codes = map(int, lines[i+1].split(' '))
    alone = (c for c in codes if codes.count(c)==1)

此循环中的所有代码都不依赖于guest 。 为什么它在循环中？

Answer 4

这对我来说立即结束，结果相同：

src = open('A-large-practice.in')
dst = open('A-large-practice.out', 'w')

n = int(src.readline().rstrip())
for i in xrange(n):
    src.readline() # skip g
    nums = src.readline().split()
    seen = set()
    for n in nums:
        if n in seen:
            seen.remove(n)
        else:
            seen.add(n)
    dst.write("Case #%d: %s\n" % (i+1, tuple(seen)[0]))

src.close()
dst.close()

该死的，我喜欢哈希地图！

Answer 5

是的，正如分析页面所解释的那样，您可以使用常量内存，但任何方法都将在O（n）时间内运行。 以下是常量内存解决方案在Python中的工作方式：

numbers = [1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 12345]
missingOne = 0
for number in numbers:
    missingOne = missingOne ^ number
assert missingOne == 12345

关键是要了解xor运算符的作用。 任何与零相关的数字本身。 任何与自身相关的数字都是零。 如果你看一下xor的真值表，你应该能够说服自己这两个事实，然后证明将数字列在一个列表中，从零开始将产生非重复的数字。