"""Цена склейки строк в цикле и цена одного форматирования.

ЗАЧЕМ. Документация прямо говорит, что склейка неизменяемых
последовательностей в цикле квадратична, и советует str.join. А в CPython
обычный `s += x` в функции оказывается линейным — у интерпретатора есть
быстрый путь, который дописывает строку на месте, если на неё больше никто
не ссылается. Стоит появиться второй ссылке — быстрый путь выключается, и
квадрат возвращается. Здесь видны все три случая.

ЧТО МЕРЯЕТСЯ:

  1. склейка n кусков по десять символов, нс на кусок, n = 2 000 и 20 000:
     "".join(parts); s += x в локальной переменной; s += x, когда на ту же
     строку ссылается ещё одно имя; io.StringIO. Если нс на кусок при ×10
     кусков растёт примерно в десять раз — склейка квадратична.

  2. одно форматирование строки из имени и числа, нс: f-строка,
     str.format, оператор % и сложение через str().

КАК. Формы меряются вперемежку, ROUNDS кругов; печатаются медианы.

Запускать: python3.13 / 3.14. Числа — этой машины; переносятся отношения.
"""
import io
import statistics
import sys
import time

print("PY", sys.version.split()[0])
print()

ROUNDS = 7
PIECE = "abcdefghij"


def via_join(n):
    t0 = time.perf_counter()
    parts = []
    for _ in range(n):
        parts.append(PIECE)
    "".join(parts)
    return time.perf_counter() - t0


def via_iadd(n):
    t0 = time.perf_counter()
    s = ""
    for _ in range(n):
        s += PIECE
    return time.perf_counter() - t0


def via_iadd_alias(n):
    t0 = time.perf_counter()
    s = ""
    for _ in range(n):
        alias = s  # вторая ссылка на ту же строку — дописать на месте нельзя
        s += PIECE
    del alias
    return time.perf_counter() - t0


def via_stringio(n):
    t0 = time.perf_counter()
    buf = io.StringIO()
    for _ in range(n):
        buf.write(PIECE)
    buf.getvalue()
    return time.perf_counter() - t0


print("1) склейка n кусков по десять символов, нс на кусок, медианы", ROUNDS, "кругов")
SIZES = (2_000, 20_000)
FORMS = [
    ('"".join(parts)', via_join),
    ("s += x", via_iadd),
    ("s += x, есть вторая ссылка", via_iadd_alias),
    ("io.StringIO", via_stringio),
]
samples = {(name, n): [] for name, _ in FORMS for n in SIZES}
for _ in range(ROUNDS):
    for n in SIZES:
        for name, fn in FORMS:
            samples[(name, n)].append(fn(n) / n * 1e9)
print(f"   {'форма':<30}" + "".join(f"{n:>10}" for n in SIZES) + f"{'×10':>8}")
for name, _ in FORMS:
    med = [statistics.median(samples[(name, n)]) for n in SIZES]
    print(f"   {name:<30}" + "".join(f"{m:>10.1f}" for m in med) + f"{med[1] / med[0]:>8.1f}")
print()

print("2) одно форматирование: имя и число, нс, медианы", ROUNDS, "кругов")
name, n = "Аня", 42
REPS = 200_000


def fmt_f():
    t0 = time.perf_counter()
    for _ in range(REPS):
        f"{name}: {n}"
    return time.perf_counter() - t0


def fmt_format():
    t0 = time.perf_counter()
    for _ in range(REPS):
        "{}: {}".format(name, n)
    return time.perf_counter() - t0


def fmt_percent():
    t0 = time.perf_counter()
    for _ in range(REPS):
        "%s: %d" % (name, n)
    return time.perf_counter() - t0


def fmt_plus():
    t0 = time.perf_counter()
    for _ in range(REPS):
        name + ": " + str(n)
    return time.perf_counter() - t0


FMT = [("f-строка", fmt_f), ("str.format", fmt_format), ("оператор %", fmt_percent), ("+ и str()", fmt_plus)]
fs = {name_: [] for name_, _ in FMT}
for _ in range(ROUNDS):
    for name_, fn in FMT:
        fs[name_].append(fn() / REPS * 1e9)
for name_, _ in FMT:
    print(f"   {name_:<14}{statistics.median(fs[name_]):>8.1f}")