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Python-替换字符串中多个字符的最佳方法？

牟嘉
2023-03-14
问题内容：

我需要替换一些字符，如下所示：&➔ \&，#➔ \#，…

我编码如下，但是我想应该有一些更好的方法。有什么提示吗？

strs = strs.replace('&', '\&')
strs = strs.replace('#', '\#')
...

问题答案：

替换两个字符

我给当前答案中的所有方法加上了一个额外的时间。

使用输入字符串abc&def#ghi并替换＆-> \＆和＃-> \＃，最快的方法是将替换链接在一起，如下所示：text.replace('&', '\&').replace('#', '\#')。

每个功能的时间：

  • a）1000000次循环，每个循环最好为3：1.47 s
  • b）1000000个循环，每个循环的最佳时间为3：1.51μs
  • c）100000个循环，每个循环最好为3：12.3μs
  • d）100000个循环，每个循环最好为3:12μs
  • e）100000个循环，每个循环最好为3：3.27μs
  • f）1000000次循环，最好为3：每个循环0.817μs
  • g）100000个循环，每个循环中最好为3：3.64μs
  • h）1000000次循环，每循环最好3：0.927μs
  • i）1000000次循环，最佳3：每个循环0.814μs

功能如下：

def a(text):
    chars = "&#"
    for c in chars:
        text = text.replace(c, "\\" + c)


def b(text):
    for ch in ['&','#']:
        if ch in text:
            text = text.replace(ch,"\\"+ch)


import re
def c(text):
    rx = re.compile('([&#])')
    text = rx.sub(r'\\\1', text)


RX = re.compile('([&#])')
def d(text):
    text = RX.sub(r'\\\1', text)


def mk_esc(esc_chars):
    return lambda s: ''.join(['\\' + c if c in esc_chars else c for c in s])
esc = mk_esc('&#')
def e(text):
    esc(text)


def f(text):
    text = text.replace('&', '\&').replace('#', '\#')


def g(text):
    replacements = {"&": "\&", "#": "\#"}
    text = "".join([replacements.get(c, c) for c in text])


def h(text):
    text = text.replace('&', r'\&')
    text = text.replace('#', r'\#')


def i(text):
    text = text.replace('&', r'\&').replace('#', r'\#')

像这样计时：

python -mtimeit -s"import time_functions" "time_functions.a('abc&def#ghi')"
python -mtimeit -s"import time_functions" "time_functions.b('abc&def#ghi')"
python -mtimeit -s"import time_functions" "time_functions.c('abc&def#ghi')"
python -mtimeit -s"import time_functions" "time_functions.d('abc&def#ghi')"
python -mtimeit -s"import time_functions" "time_functions.e('abc&def#ghi')"
python -mtimeit -s"import time_functions" "time_functions.f('abc&def#ghi')"
python -mtimeit -s"import time_functions" "time_functions.g('abc&def#ghi')"
python -mtimeit -s"import time_functions" "time_functions.h('abc&def#ghi')"
python -mtimeit -s"import time_functions" "time_functions.i('abc&def#ghi')"

替换17个字符

下面是类似的代码，它们可以执行相同的操作，但是要转义更多的字符（`* _ {}>＃+-。！$）：

def a(text):
    chars = "\\`*_{}[]()>#+-.!$"
    for c in chars:
        text = text.replace(c, "\\" + c)


def b(text):
    for ch in ['\\','`','*','_','{','}','[',']','(',')','>','#','+','-','.','!','$','\'']:
        if ch in text:
            text = text.replace(ch,"\\"+ch)


import re
def c(text):
    rx = re.compile('([&#])')
    text = rx.sub(r'\\\1', text)


RX = re.compile('([\\`*_{}[]()>#+-.!$])')
def d(text):
    text = RX.sub(r'\\\1', text)


def mk_esc(esc_chars):
    return lambda s: ''.join(['\\' + c if c in esc_chars else c for c in s])
esc = mk_esc('\\`*_{}[]()>#+-.!$')
def e(text):
    esc(text)


def f(text):
    text = text.replace('\\', '\\\\').replace('`', '\`').replace('*', '\*').replace('_', '\_').replace('{', '\{').replace('}', '\}').replace('[', '\[').replace(']', '\]').replace('(', '\(').replace(')', '\)').replace('>', '\>').replace('#', '\#').replace('+', '\+').replace('-', '\-').replace('.', '\.').replace('!', '\!').replace('$', '\$')


def g(text):
    replacements = {
        "\\": "\\\\",
        "`": "\`",
        "*": "\*",
        "_": "\_",
        "{": "\{",
        "}": "\}",
        "[": "\[",
        "]": "\]",
        "(": "\(",
        ")": "\)",
        ">": "\>",
        "#": "\#",
        "+": "\+",
        "-": "\-",
        ".": "\.",
        "!": "\!",
        "$": "\$",
    }
    text = "".join([replacements.get(c, c) for c in text])


def h(text):
    text = text.replace('\\', r'\\')
    text = text.replace('`', r'\`')
    text = text.replace('*', r'\*')
    text = text.replace('_', r'\_')
    text = text.replace('{', r'\{')
    text = text.replace('}', r'\}')
    text = text.replace('[', r'\[')
    text = text.replace(']', r'\]')
    text = text.replace('(', r'\(')
    text = text.replace(')', r'\)')
    text = text.replace('>', r'\>')
    text = text.replace('#', r'\#')
    text = text.replace('+', r'\+')
    text = text.replace('-', r'\-')
    text = text.replace('.', r'\.')
    text = text.replace('!', r'\!')
    text = text.replace('$', r'\$')


def i(text):
    text = text.replace('\\', r'\\').replace('`', r'\`').replace('*', r'\*').replace('_', r'\_').replace('{', r'\{').replace('}', r'\}').replace('[', r'\[').replace(']', r'\]').replace('(', r'\(').replace(')', r'\)').replace('>', r'\>').replace('#', r'\#').replace('+', r'\+').replace('-', r'\-').replace('.', r'\.').replace('!', r'\!').replace('$', r'\$')

这是相同输入字符串的结果abc&def#ghi：

  • a）100000次循环，每循环3：6.72μs最佳
  • b）100000个循环，每个循环最好为3：2.64μs
  • c）100000个循环，每个循环最好3：11.9μs
  • d）100000个循环，每个循环的最佳时间为3：4.92μs
  • e）100000个循环，每个循环中最好为3：2.96μs
  • f）100000个循环，每个循环最好为3：4.29μs
  • g）100000个循环，每个循环最好为3：4.68μs
  • h）100000次循环，每循环3：4.73μs最佳
  • i）100000个循环，每个循环最好为3：4.24μs

并使用更长的输入字符串（## Something and [another] thing in a longer sentence with {more} things to replace$）：

  • a）100000个循环，每个循环的最佳时间为3：7.59μs
  • b）100000个循环，每个循环最好3：6.54μs
  • c）100000个循环，每个循环最好3：16.9μs
  • d）100000个循环，每个循环的最佳时间为3：7.29μs
  • e）100000个循环，最佳3：每个循环12.2μs
  • f）100000个循环，每个循环最好为3：3.38μs
  • g）10000个循环，每个循环最好3：21.7μs
  • h）100000个循环，最佳3：每个循环5.7μs
  • i）100000个循环，每个循环最好为3：5.13 s

添加几个变体：

def ab(text):
    for ch in ['\\','`','*','_','{','}','[',']','(',')','>','#','+','-','.','!','$','\'']:
        text = text.replace(ch,"\\"+ch)


def ba(text):
    chars = "\\`*_{}[]()>#+-.!$"
    for c in chars:
        if c in text:
            text = text.replace(c, "\\" + c)

输入较短时：

  • ab）100000个循环，每个循环中最好为3：7.05μs
  • ba）100000个循环，最佳3：每个循环2.4μs

输入较长时：

  • ab）100000个循环，每个循环最好为3：3.71μs
  • ba）100000个循环，最佳3：每个循环6.08μs

因此，我将使用ba其可读性和速度。

附录

注释中出现提示，提示ab和之间的区别ba是if c in text:检查。让我们针对另外两个变体进行测试：

def ab_with_check(text):
    for ch in ['\\','`','*','_','{','}','[',']','(',')','>','#','+','-','.','!','$','\'']:
        if ch in text:
            text = text.replace(ch,"\\"+ch)

def ba_without_check(text):
    chars = "\\`*_{}[]()>#+-.!$"
    for c in chars:
        text = text.replace(c, "\\" + c)

在Python 2.7.14和3.6.3上，以及与早期版本不同的计算机上，每个循环的时间（以μs为单位），因此无法直接进行比较。

╭────────────╥──────┬───────────────┬──────┬──────────────────╮
│ Py, input  ║  ab  │ ab_with_check │  ba  │ ba_without_check │
╞════════════╬══════╪═══════════════╪══════╪══════════════════╡
│ Py2, short ║ 8.81 │    4.22       │ 3.45 │    8.01          │
│ Py3, short ║ 5.54 │    1.34       │ 1.46 │    5.34          │
├────────────╫──────┼───────────────┼──────┼──────────────────┤
│ Py2, long  ║ 9.3  │    7.15       │ 6.85 │    8.55          │
│ Py3, long  ║ 7.43 │    4.38       │ 4.41 │    7.02          │
└────────────╨──────┴───────────────┴──────┴──────────────────┘

我们可以得出以下结论：

有支票的人的速度比没有支票的人快4倍

ab_with_check在Python 3上稍有领先，但是ba（带检查）在Python 2上有更大的领先

但是，这里最大的教训是Python 3比Python 2快3倍！Python 3上最慢的速度与Python 2上最快的速度之间没有太大的区别！



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