Max Int i Python: Forstå maksimale heltallsgrenser

Når du arbeider med heltall i Python, bør du vite den maksimale verdien koden din kan håndtere. Dette vil avhenge av om du bruker Python 2 eller Python 3.

Python 2 har en Max Int konstant ( sys.maxint ) som definerer den maksimale heltallsverdien. Python 3 har fjernet den maksimale grensen for heltall og er kun begrenset av systemressursene som koden kjører på.

Denne artikkelen . Du lærer hvordan du får tilgang til og bruker grensene i Python 2 og 3 med eksempelkode. Du vil også lære hvordan du unngår feil og minneoverbelastning med store tall.

La oss komme i gang!

Innholdsfortegnelse

• Rask forklaring av heltall i Python
• Python 2 versus Python 3
  • Heltall i Python 2
  • Heltall i Python 3
• Pythons Max Int: Hva det er og hvorfor det betyr noe
• Slik bruker du Sys.MaxInt i Python 2
• Slik bruker du Sys.MaxSize i Python 3
• Hvordan finne det maksimale heltall i en datastruktur
• 3 tips for å unngå problemer med maksimalt heltall
  • Tips 1: Velg passende datatyper
  • Tips 2: Bruk effektiv programmeringspraksis
  • Tips 3: Spor minnebruk
• Siste tanker

Rask forklaring av heltall i Python

Matematiske heltall er hele tall som kan være positive, negative eller null. De har ubegrenset presisjon, noe som betyr at de kan vokse seg så store som systemets minne kan håndtere.

Disse tre tallene er heltall:

• 99

• -923.230.101.493

• 0

I kontrast representerer flyter reelle tall og er skrevet med et desimaltegn. En flyte kan også uttrykkes i vitenskapelig notasjon. Her er eksempler på flyter:

• 3.14

• -0,5

• 1.23e-4

Python 2 versus Python 3

En av de store endringene fra Python 2 til Python 3 var å håndtere heltall. De fleste utviklere vil jobbe med Python 3 nå, men du kan støte på eldre kode som fungerer med store heltall. Det er nyttig å forstå forskjellene mellom de to versjonene.

Heltall i Python 2

Python 2 har to numeriske typer som kan representere heltall: int og long . Int-typen er begrenset av maksimums- og minimumsverdiene den kan lagre. Maksimum er tilgjengelig med konstant sys.maxint .

Den lange typen kan lagre større tall enn den maksimale heltallsstørrelsen. Hvis en operasjon på vanlige int-verdier produserer en verdi over sys.maxint , konverterer tolken automatisk datatypen til long.

Heltall i Python 3

Python 3 har ikke denne størrelsesbegrensningen. Maxint - konstanten ble fjernet fra sys -modulen i Python 3 da int- og long-datatypene ble slått sammen.

Den vanlige int-typen i Python 3 er ubegrenset, noe som betyr at den kan lagre en hvilken som helst heltallsverdi uten behov for en separat lang heltallstype.

Dette gjør det enklere for programmerere å håndtere heltall uten å bekymre seg for maksimalt mulig verdi eller bytte mellom int og long.

Pythons Max Int: Hva det er og hvorfor det betyr noe

Pythons max int refererer til den maksimale heltallsverdien som en Python-tolk kan håndtere.

Noen språk som C eller Java har en fast maksimal størrelse for heltall basert på 32-biters eller 64-biters lagring. Python er annerledes ved at den dynamisk justerer antall biter basert på verdien som skal lagres.

Pythons heltall kan fortsette å vokse i størrelse så lenge maskinen din har minne som støtter det. Dette blir referert til som "vilkårlig presisjon."

Dette betyr ikke at Python kan håndtere uendelige tall! Det er alltid en praktisk grense fordi systemets minne er begrenset.

Imidlertid er denne grensen generelt så stor at den for de fleste praktiske bruksområder like gjerne kan være uendelig.

Slik bruker du Sys.MaxInt i Python 2

I Python 2 kan du se på den maksimale heltallsverdien definert av sys.maxint- konstanten slik:

import sys

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

Konstanten brukes ofte for å definere den øvre grensen for løkker. Denne eksempelkoden sikrer at indeksen ikke går utover den maksimale heltallsstørrelsen.

import sys

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

Du kan også sjekke brukerinndata for å sikre at et tall ikke overskrider maksverdien.

Slik bruker du Sys.MaxSize i Python 3

Du kan bruke sys.maxsize i Python 3 som erstatning for sys.maxint i Python 2.

Det er viktig å forstå at dette ikke representerer den maksimale heltallsverdien som Python 3 kan håndtere. Egenskapen maxsize representerer maksverdien til et heltall som kan brukes som en indeks for Pythons innebygde datastrukturer, for eksempel lister og strenger.

Denne verdien avhenger av tilgjengelig minne, så den kan endres mellom ulike systemer eller konfigurasjoner.

Den nøyaktige verdien av sys.maxsize er vanligvis 2**31 – 1 på en 32-bits plattform og 2**63 – 1 på en 64-bits plattform. Dette er de maksimale verdiene som kan brukes for heltall med fast størrelse på disse plattformene.

Her er et eksempel på en funksjon som bruker sys.maxsize for å unngå å lage en liste så stor at den vil mislykkes på grunn av mangel på minne:

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

Husk å importere sys- modulen før du bruker sys.maxsize . Det er ikke et innebygd nøkkelord, men en del av sys- modulen.

Hvordan finne det maksimale heltall i en datastruktur

I Python 2 og 3 kan du bruke max() for å finne den høyeste verdien i en iterabel datastruktur som en liste, tuppel eller .

Her er et eksempel på å finne det største heltallet i en liste:

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

max_value = max(numbers)

print(max_value)

Denne prøvekoden vil skrive ut nummeret 9999.

Motstykket er min()-funksjonen som returnerer minimumsverdien.

Å finne de største verdiene innenfor et område er viktig når du kjører beregninger som lineær regresjon. Hvis svært store verdier overskrider heltallsgrensene, kan du støte på unøyaktigheter eller feil i beregninger.

3 tips for å unngå problemer med maksimalt heltall

Pythons fleksibilitet gir flere ulemper.

Operasjoner som involverer store heltall kan være langsommere på grunn av overhead med å administrere vilkårlig presisjon.

Store heltall kan også øke minneforbruket til programmet betydelig, noe som potensielt kan føre til minnefeil.

Her er tre tips for å unngå problemer:

Tips 1: Velg passende datatyper

Det er mange scenarier når den nøyaktige størrelsen på heltallsverdiene dine ikke er avgjørende. Vurder å bruke en mindre datatype med fast størrelse når dette er tilfelle.

Dette unngår unødvendig forbruk av minne og tregere programmet.

Tips 2: Bruk effektiv programmeringspraksis

Vær oppmerksom på operasjoner som håndterer store heltall og designalgoritmer med dette i tankene.

Dette kan innebære å bryte ned beregninger i mindre deler eller bruke tilnærminger der nøyaktig presisjon av et stort antall ikke er nødvendig.

Tips 3: Spor minnebruk

Hold styr på minnebruken til Python-programmet og optimaliser koden for å redusere minneavtrykket.

Dette kan inkludere sletting av store variabler når de ikke lenger er nødvendige, eller bruk av verktøy eller biblioteker designet for å håndtere store datasett effektivt.

Siste tanker

Å forstå den maksimale heltallsverdien som Python-koden din kan håndtere er avgjørende for å skrive robuste og effektive programmer. Denne artikkelen utforsket konseptet i både Python 2 og Python 3.

Du lærte hvordan du får tilgang til og bruker disse maksimale heltallsverdiene i begge Python-versjonene. Enten du jobber med Python 2 eller 3, husk tipsene våre om å optimalisere koden for å unngå overbelastning av minnet.

Bevæpnet med denne kunnskapen er du godt rustet til å utnytte den fulle kraften til Pythons heltallshåndteringsevner!