Python算法教程第一章知识点：利用插入元素的例子详解list之本质

Posted 2021-01-02

声明：由于中译本翻译过于冗余，所以将有用处的知识点罗列出来。
本文目录：一、利用插入元素的例子详解list之本质
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一、利用插入元素的例子详解list之本质

代码一：
count = 10**5
nums = []
for i in range(count):
nums.append(i)
nums.reverse() #翻转功能

代码二：
count = 10**5
nums = []
for i in range(count):
nums.insert(0, i)

简析：两段代码的作用都是将“99999,99998，…，0”这串数字填入列表nums，但其实现方式不同。其中，第一段代码利用循环，先将数字添加到列表nums的尾端，再利用reverse函数翻转，从而达到目的；第二段代码则直接利用insert函数，将数字直接添加到列表nums的首端。看似第二段代码更加便捷，但在实际上，第二段代码的速度下降了两个数量级。
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原理：传统列表（即链表）都是通过一系列节点来实现的，除尾节点外的每个节点都有指向下一个节点的指针。而Python中的list不是由相互指向的节点组成，而是一整块单一连续的内存区块，即数组。在进行遍历时，链表与数组的效率相差无几；进行直接访问时，链表需要从头开始遍历以寻找需要访问的元素，而数组则可以通过计算来得到目标元素在内存中的位置；在进行插入时，只要知道插入元素的位置，链表的操作成本非常低，而数组则需要移动插入点右边的所有元素，效率降低了许多。由此可见，上述第二段代码每次插入元素时都需要移动所有已经插入的元素，效率低下。