`列表`、`元组`、`字典`、`集合`的`底层`实现与性能差异。

好的,下面我们开始今天的讲座,主题是Python中列表、元组、字典、集合的底层实现与性能差异。 一、 列表 (List) 1.1 底层实现:动态数组 Python列表的底层实现是动态数组(Dynamic Array)。这意味着列表在内存中是一块连续的存储空间,可以容纳任意类型的元素。与静态数组不同,动态数组的大小可以在运行时动态调整。 当列表需要扩容时,Python会分配一块更大的内存空间,并将原有数据复制到新的空间中。这个扩容过程可能会导致性能损失,尤其是在列表较大时。 1.2 内存分配策略 Python列表的内存分配并不是每次添加一个元素就重新分配一次空间。而是采用一种预分配策略,即每次分配的空间比当前需要的空间略大。当列表的容量不足时,才会进行扩容。 这种策略可以减少扩容的次数,提高性能。具体的扩容大小取决于Python的版本和实现,通常会以一定的比例增加,例如1.125倍或1.5倍。 1.3 常用操作的复杂度 操作 平均时间复杂度 最坏时间复杂度 索引 (indexing) O(1) O(1) 赋值 (assignment) O(1) O(1) 追加 (append) O(1) …