Python list-列表

列表的内部结构

头部

保存元素数量,内存分配计数

独立数组

存储元素指针

ctypes 指针python 数组 python list 指针_python

操作时间复杂度

操作

时间复杂度

复制

O(N)

添加元素(在尾部添加)

O(1)

插入元素(在指定位置插入)

O(N)

获取元素

O(1)

修改元素

O(1)

删除元素

O(N)

遍历

O(N)

获取长度为k的切片

O(k)

删除切片

O(N)

列表扩展

O(k)

测试是否在列表中

O(N)

min()/max()

O(n)

获取列表长度

O(1)

操作:

加法运算符链接多个列表,乘法赋值内容

del:删除index的元素,或切片指定删除范围

切片:

返回切片时创建新列表对象,并复制相关指针数据到新数组。

除了引用目标相同外,对列表自身的修改互不影响

注意:

复制的是指针(引用)

对目标元素修改是共享(因为列表元素存储是引用)

sorted

返回新的列表,接受任何可迭代对象作为参数

bisect.insort

bisect模块,可向有序列表插入元素

它使用二分查找合适的位置,可用来实现优先级队列或一致性哈希算法

List有几个特点:

1.元素有位置下标,以索引就可以直接取到元素 --> 连续的存储空间,以偏移量计算取得元素,不必遍历所有元素

2.元素无论如何改变,表对象不变,也就是其id不变 --> 分离式结构,表头和元素内容分开储存,这样在更改list时,表对象始终是同一个,只是其指向的地址不同

3.元素可以是任意类型 --> 既要要求是连续存储,又可以存储不同类型的数据,那么其用的就是元素外置的方式,存储的只是地址的引用

4.可以任意添加新元素 --> 要能不断地添加新元素,其使用了动态扩充的策略

从实现上来讲,在python中创建空ist时,会申请一个8个元素大小的内存区域。以后如果满了,就扩容4倍,且当元素总数达到50000时,再扩容就改为2倍。

元组

从操作上讲,只读版本的list

支持与列表类似的运算符操作,但不能修改,返回新对象

内容固定,内存固定

数组

元素单一类型

内容嵌入

避免对象的额外开销,减少了活跃对象的数量和内存分配的次数

长度不固定,按需扩展或收缩内存