Max Int v Pythone: Pochopenie maximálnych celočíselných limitov

Pri práci s celými číslami v Pythone by ste mali poznať maximálnu hodnotu, ktorú váš kód dokáže spracovať. To bude závisieť od toho, či používate Python 2 alebo Python 3.

Python 2 má konštantu Max Int ( sys.maxint ), ktorá definuje maximálnu celočíselnú hodnotu. Python 3 odstránil maximálny limit celých čísel a je obmedzený iba systémovými prostriedkami, na ktorých kód beží.

Tento článok . Dozviete sa, ako pristupovať a používať limity v Pythone 2 a 3 pomocou vzorového kódu. Dozviete sa tiež, ako sa vyhnúť chybám a preťaženiu pamäte veľkými číslami.

Začnime!

Obsah

• Rýchle vysvetlenie celých čísel v Pythone
• Python 2 verzus Python 3
  • Celé čísla v Pythone 2
  • Celé čísla v Pythone 3
• Python's Max Int: Čo to je a prečo na tom záleží
• Ako používať Sys.MaxInt v Pythone 2
• Ako používať Sys.MaxSize v Pythone 3
• Ako nájsť maximálne celé číslo v dátovej štruktúre
• 3 tipy, ako sa vyhnúť problémom s maximálnym počtom celých čísel
  • Tip 1: Vyberte si vhodné typy údajov
  • Tip 2: Používajte efektívne postupy programovania
  • Tip 3: Sledujte využitie pamäte
• Záverečné myšlienky

Rýchle vysvetlenie celých čísel v Pythone

Matematické celé čísla sú celé čísla, ktoré môžu byť kladné, záporné alebo nulové. Majú neobmedzenú presnosť, čo znamená, že môžu narásť do takej veľkosti, akú zvládne pamäť systému.

Tieto tri čísla sú celé čísla:

• 99

• -923,230,101,493

• 0

Naproti tomu floats predstavujú reálne čísla a píšu sa s desatinnou čiarkou. Plavák môže byť vyjadrený aj vo vedeckej notácii. Tu sú príklady plavákov:

• 3.14

• -0,5

• 1,23e-4

Python 2 verzus Python 3

Jednou z hlavných zmien od Pythonu 2 do Pythonu 3 bola manipulácia s celými číslami. Väčšina vývojárov bude teraz pracovať s Pythonom 3, ale môžete sa stretnúť so starším kódom, ktorý pracuje s veľkými celými číslami. Je užitočné pochopiť rozdiely medzi týmito dvoma verziami.

Celé čísla v Pythone 2

Python 2 má dva číselné typy, ktoré môžu reprezentovať celé čísla: int a long . Typ int je obmedzený maximálnymi a minimálnymi hodnotami, ktoré môže uložiť. Maximum je dostupné s konštantou sys.maxint .

Typ long môže uložiť väčšie čísla, než je maximálna veľkosť celého čísla. Ak operácia s hodnotami plain int vytvorí hodnotu cez sys.maxint , interpret automaticky skonvertuje typ údajov na long.

Celé čísla v Pythone 3

Python 3 nemá toto obmedzenie veľkosti. Konštanta maxint bola odstránená z modulu sys v Pythone 3 , keď boli zlúčené dátové typy int a long.

Typ plain int v Pythone 3 je neobmedzený, čo znamená, že môže uložiť akúkoľvek celočíselnou hodnotu bez potreby samostatného typu long integer.

Vďaka tomu je pre programátorov jednoduchšie zaobchádzať s celými číslami bez obáv o maximálnu možnú hodnotu alebo prepínanie medzi int a long.

Python's Max Int: Čo to je a prečo na tom záleží

Python's max int odkazuje na maximálnu celočíselnú hodnotu, ktorú môže interpret Pythonu spracovať.

Niektoré jazyky ako C alebo Java majú pevnú maximálnu veľkosť pre celé čísla na základe 32-bitového alebo 64-bitového úložiska. Python sa líši v tom, že dynamicky upravuje počet bitov na základe hodnoty, ktorá sa má uložiť.

Celé čísla Pythonu môžu neustále rásť, pokiaľ má váš počítač pamäť, ktorá to podporuje. Toto sa označuje ako „ľubovoľná presnosť“.

To neznamená, že Python zvládne nekonečné čísla! Vždy existuje praktický limit, pretože pamäť systému je konečná.

Tento limit je však vo všeobecnosti taký veľký, že pre väčšinu praktických aplikácií môže byť aj nekonečný.

Ako používať Sys.MaxInt v Pythone 2

V Pythone 2 sa môžete pozrieť na maximálnu celočíselnú hodnotu definovanú konštantou sys.maxint takto:

import sys

print("The maximum integer value is: ", sys.maxint)

Konštanta sa často používa na definovanie hornej hranice pre slučky. Tento vzorový kód zaisťuje, že index neprekročí maximálnu veľkosť celého čísla.

import sys

for i in range(sys.maxint):
     # do some stuff

Môžete tiež skontrolovať vstup používateľa, aby ste sa uistili, že číslo nepresahuje maximálnu hodnotu.

Ako používať Sys.MaxSize v Pythone 3

Môžete použiť sys.maxsize v Pythone 3 ako náhradu za sys.maxint v Pythone 2.

Je dôležité pochopiť, že to nepredstavuje maximálnu celočíselnú hodnotu, ktorú Python 3 dokáže spracovať. Vlastnosť maxsize predstavuje maximálnu hodnotu celého čísla, ktoré možno použiť ako index pre vstavané dátové štruktúry Pythonu, ako sú zoznamy a reťazce.

Táto hodnota závisí od dostupnej pamäte, takže sa môže meniť medzi rôznymi systémami alebo konfiguráciami.

Presná hodnota sys.maxsize je zvyčajne 2**31 – 1 na 32-bitovej platforme a 2**63 – 1 na 64-bitovej platforme. Toto sú maximálne hodnoty, ktoré možno na týchto platformách použiť pre celé čísla s pevnou veľkosťou.

Tu je príklad funkcie, ktorá používa sys.maxsize , aby sa vyhla vytvoreniu takého veľkého zoznamu, že zlyhá kvôli nedostatku pamäte:

import sys

def create_list(input_number):
     if input_number > sys.maxsize:
          print("the requested size is too large.")
          return

     large_list = [0] * input_number

Pred použitím sys.maxsize nezabudnite naimportovať modul sys . Nie je to vstavané kľúčové slovo, ale súčasť modulu sys .

Ako nájsť maximálne celé číslo v dátovej štruktúre

V Pythone 2 a 3 môžete použiť max() na nájdenie najvyššej hodnoty v iterovateľnej dátovej štruktúre, ako je zoznam, n-tica alebo .

Tu je príklad nájdenia najväčšieho celého čísla v zozname:

numbers = [1, 9999, 35, 820, -5]

max_value = max(numbers)

print(max_value)

Tento vzorový kód vytlačí číslo 9999.

Protipólom je funkcia min(), ktorá vracia minimálnu hodnotu.

Pri výpočtoch, ako je lineárna regresia, je dôležité nájsť najväčšie hodnoty v rámci rozsahu. Ak veľmi veľké hodnoty prekračujú celočíselné limity, môžete naraziť na nepresnosti alebo chyby vo výpočtoch.

3 tipy, ako sa vyhnúť problémom s maximálnym počtom celých čísel

Flexibilita Pythonu prináša niekoľko nevýhod.

Operácie zahŕňajúce veľké celé čísla môžu byť pomalšie kvôli réžii správy ľubovoľnej presnosti.

Veľké celé čísla môžu tiež výrazne zvýšiť spotrebu pamäte vášho programu, čo môže viesť k chybám pamäte.

Tu sú tri tipy, ako sa vyhnúť problémom:

Tip 1: Vyberte si vhodné typy údajov

Existuje mnoho scenárov, kedy presná veľkosť vašich celočíselných hodnôt nie je rozhodujúca. V takom prípade zvážte použitie menšieho typu údajov s pevnou veľkosťou.

Vyhnete sa tak zbytočnej spotrebe pamäte a spomaleniu vašej aplikácie.

Tip 2: Používajte efektívne postupy programovania

Buďte si vedomí operácií, ktoré spracovávajú veľké celé čísla, a pamätajte na to pri navrhovaní algoritmov.

To by mohlo zahŕňať rozdelenie výpočtov na menšie časti alebo použitie aproximácií, kde nie je potrebná presná presnosť veľkého počtu.

Tip 3: Sledujte využitie pamäte

Sledujte využitie pamäte programu Python a optimalizujte svoj kód, aby ste znížili nároky na pamäť.

Môže to zahŕňať vymazanie veľkých premenných, keď už nie sú potrebné, alebo použitie nástrojov alebo knižníc navrhnutých na efektívne spracovanie veľkých súborov údajov.

Záverečné myšlienky

Pochopenie maximálnej celočíselnej hodnoty, ktorú váš kód Python dokáže spracovať, je nevyhnutné pre písanie robustných a efektívnych programov. Tento článok skúmal koncept v Pythone 2 aj Pythone 3.

Naučili ste sa, ako získať a využiť tieto maximálne celočíselné hodnoty v oboch verziách Pythonu. Či už pracujete s Pythonom 2 alebo 3, nezabudnite na naše tipy na optimalizáciu kódu, aby ste sa vyhli preťaženiu pamäte.

Vyzbrojení týmito znalosťami ste dobre vybavení na to, aby ste mohli naplno využiť možnosti Pythonu na prácu s celými číslami!