Python中的顺序表
Python中的顺序表
Python中的list和tuple两种类型采用了顺序表的实现技术,具有顺序表的所有性质。
tuple是不可变类型,即不变的顺序表,因此不支持改变其内部状态的任何操作,而其他方面,则与list的性质类似。
list的基本实现技术
Python标准类型list就是一种元素个数可变的线性表,可以加入和删除元素,并在各种操作中维持已有元素的顺序(即保序),而且还具有以下行为特征:
基于下标(位置)的高效元素访问和更新,时间复杂度应该是O(1);
为满足该特征,应该采用顺序表技术,表中元素保存在一块连续的存储区中。
允许任意加入元素,而且在不断加入元素的过程中,表对象的标识(函数id得到的值)不变。
为满足该特征,就必须能更换元素存储区,并且为保证更换存储区时list对象的标识id不变,只能采用分离式实现技术。
在Python的官方实现中,list就是一种采用分离式技术实现的动态顺序表。这就是为什么用list.append(x) (或 list.insert(len(list), x),即尾部插入)比在指定位置插入元素效率高的原因。
《数据结构与算法 Python语言描述》 裘宗燕 著
在Python的官方实现中,list实现采用了如下的策略:在建立空表(或者很小的表)时,系统分配一块能容纳8个元素的存储区;在执行插入操作(insert或append)时,如果元素存储区满就换一块4倍大的存储区。但如果此时的表已经很大(目前的阀值为50000),则改变策略,采用加一倍的方法。引入这种改变策略的方式,是为了避免出现过多空闲的存储位置。
在Python的官方实现中,list实现采用了如下的策略:
/* This over-allocates proportional to the list size, making room* for additional growth. The over-allocation is mild, but is* enough to give linear-time amortized behavior over a long* sequence of appends() in the presence of a poorly-performing* system realloc().* The growth pattern is: 0, 4, 8, 16, 25, 35, 46, 58, 72, 88, ...*/new_allocated = (newsize >> 3) + (newsize < 9 ? 3 : 6);/* check for integer overflow */if (new_allocated > PY_SIZE_MAX - newsize) {PyErr_NoMemory();return -1;} else {new_allocated += newsize;}
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