python 顺序表
顺序表
结构
图a是一体式结构,存储表信息与元素存储区信息安排在一块存储区里.
图b是分离式结构,表对象里只保存于整个表有关的信息(容量和元素个数),实际数据元素存放在另一个独立的元素存储区里.通过指针链接.
二者区别:
如果增加元素超过了列表的最大存储量时,则需要新建一个数据区.
一体式结构若想更换数据区,则要整体更改;而分离式结构则只需要更改表信息区中的数据区链接地址即可.即该顺序表对象不变.
顺序表扩充
1.线性扩充:每次扩充增加固定数目的存储位置,节省空间,操作次数多
2.倍数扩充:浪费空间,操作次数少,推荐.
数据区存储方式
图a是基本形式,每个元素所占的存储单元大小相同,元素下标是逻辑地址,而物理地址(内存地址)则可以使用指针的方式(起始位置+n*单元字节)访问.所以访问指定元素无需从头遍历,通过计算就可以得到相应地址,复杂度为O(1)
图b是元素外置形式,顺序表存储的是地址,这也保证了每个单元的大小相同.
图b也被称为对实际数据的索引.
python数据结构的例子
list和tuple两种类型采用了顺序表的实现技术
list是采用分离式结构,元素外置形式,倍数扩充的顺序表
list各种方法的复杂度
| Operation | Average Case | Amortized Worst Case |
|---|---|---|
| Copy | O(n) | O(n) |
| Append[1] | O(1) | O(1) |
| Pop last | O(1) | O(1) |
| Pop intermediate | O(k) | O(k) |
| Insert | O(n) | O(n) |
| Get Item | O(1) | O(1) |
| Set Item | O(1) | O(1) |
| Delete Item | O(n) | O(n) |
| Iteration | O(n) | O(n) |
| Get Slice | O(k) | O(k) |
| Del Slice | O(n) | O(n) |
| Set Slice | O(k+n) | O(k+n) |
| Extend[1] | O(k) | O(k) |
| Sort | O(n log n) | O(n log n) |
| Multiply | O(nk) | O(nk) |
| x in s | O(n) | |
| min(s), max(s) | O(n) | |
| Get Length | O(1) | O(1) |
dict各种方法的复杂度
| Operation | Average Case | Amortized Worst Case |
|---|---|---|
| Copy[2] | O(n) | O(n) |
| Get Item | O(1) | O(n) |
| Set Item[1] | O(1) | O(n) |
| Delete Item | O(1) | O(n) |
| Iteration[2] | O(n) | O(n) |
参考文献:
https://wiki.python.org/moin/TimeComplexity
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