一、关于增删改查

序列

list

tuple

dict

set

deque

能否增加元素


×




是否有序



×

×


能否删除


×




可否哈希

×




×


序列

list

tuple

dict

set

deque

增加方法

append、extend、insert

×

update

add、update

append/appendleft、extend/extendleft

删除方法

pop、remove

× (tuple只有count和index两个方法)

pop、clear(这两个是方法)/del(函数) del dict/dict[key]

pop、remove

和list类似,但多一个popleft(它和其他的区别在于双端,append/extend/pop都多一个left)

优点(只是部分)

功能相对比较齐全

可以生成器,占内存小,安全,遍历速度比list快,可一赋多值

查找和插入速度快

不用判断重复的元素

插入速度快

缺点

相对tuple占内存,查找和insert时间较慢

不能添加和更改元素

占内存大

不能存储可变对象,例如list

remove和获取索引的时候比较慢


二、关于时间复杂度

这里简单说一下相对序列关于时间复杂度的意思:

· O(1):常数级别,意思即时间保持在一个固定的范围内,不会随序列的长度和大小而增长。* 
·  O(n):线性级别,时间与序列的大小成正比,即序列元素越多,越长,所花时间越多* 
·  O(k):官网上说,“n”是容器中当前的元素的数量。’k’是参数的值或参数中元素的数量。但是目前我还不太清楚它是什么意思,我看到第一个例子用在了pop上,所以猜测是随它变化,具体求哪位大神能给解释一下* 
· 还有一些类似O(n log n)和O(n^2) ,你画个图就知道了,具体日后有时间补


注意:

  1. 因为tuple不能增删改,所以这里不做比较。
  2. 因为deque只是和list样子相似,但作用和queue相似,看名字就知道了,所以它只能从两端增删,不能从中间增删,它也就没有insert或者update这样的方法。
  3. pop各种方法有些不一样,另外我们知道pop的时候它会返回被删掉的数据。因此,pop我们会分为pop last、pop(index[list]/key[dict]),但实际上他们的命令都是pop:
  1. deque:popleft是其独有,但它的pop不能从指定的位置删
  2. list:list/dict都可以从指定位置删,list简单直接给pop(index)即可
  3. set:set其实有pop,但它既不能指定,且没有所谓最后一个,也是随机,其他得用remove或者discard(区别在于如果元素不存在,前者会报错而后者不会)
  4. dict: 根据官网来看,dict的复杂度平均是O(1),最坏的结果才是O(n)。只是占内存一些,dict的pop比较特殊: 
  1. - popitem():这个尤其特别,它随机返回并删除字典中的一对键和值。为什么随机呢,因为dict是无序的,没有所谓最后一个
  2. - pop(key[,default]):删除字典给定键 key 所对应的值,返回值为被删除的值。key值必须给出。 否则,返回default值。
  1. 由于无序序列的存在,设置了中括号标注下哪个方法是对应哪个序列的,这里的中括号不代表索引,这里索引直接用index代替

平均情况下:

序列

list

deque

dict

set

insert

√ O(n)

×

×

×

append

√ O(1)

√ O(1)

×

×

appendleft

×

√ O(1)

×

×

extend

√ O(k)

√ O(1)

×

×

extendleft

×

√ O(1)

×

×

add

×

×

×

√ O(1)

update

×

×

√ O(1)

√O(1)

remove


√O(n)

×


clear

×




del

√ O(n)


√ O(1)


popleft

×

√ O(1)

×

×

pop last(pop()[list])

√ O(1)

√ O(1)

×

×

pop(index[list]/key[dict])

√ O(k)

√ O(1)

√ O(1)

×

popitem()

×

×

√ O(1)

×

Iteration(迭代)

√ O(n)


√ O(n)

√ O(n)

x in s (查找)

√ O(n)

√ O(n)

√ O(1)

√ O(1)


特点:

  1. tuple:
  1. tuple可哈希,所以它可转换成dict和set,它做dict——{():value}
  2. tuple的优点: 
    2.1. 函数返回多个值, 
    2.2. 字符串里有多个元素,如果刚好这些元素处于一个列表或tuple内,可以直接用,但是列表需转换, 
    2.3. 可以快速调换赋值,如a,b = b,a
  3. 定义只有一个元素的tuple时候,必须写成这种格式,即加个逗号, 如a = (1,),否则默认为进行()的运算。
  1. dict:
  1. dict的最好和平均时间是O(1),最差是O(n),set大多和dict差不多
  1. set:
  1. set存储的元素和dict的key类似,必须是不变对象,所以set不支持list/dict,它可以通过update的方式将list的元素一个个添加到set里,但不支持整个list,set 和dict转换只会用到它的key而不是value)
  2. 你在最初set([1,2,3])时,它会转换为{1,2,3}。
  3. 不过它转换成list很方便,只需要list(set())即可,而不用遍历set中的元素
  4. set(i for i in range(n))比set([i for i in range(n)])要快一些,因为前者用到了生成器,来源于,但是如果要遍历,后者可能更快(参考链接9)
  1. 查找(即x in s):dict,set是常数查找时间(O(1)),list、tuple是线性查找时间(O(n))

优化:

  1. list因为占用的内存会随着元素的增大而增大,所以最好不要用 List 来保存中间结果,而是通过 iterable 对象来迭代。(参考链接)
  2. 由表3可知,在判断某个元素是否在某个序列中的时候,dict是O(1),list需要遍历,所以是O(n),这时候尽量不要用list,能够用字典进行存储,尽量不要用list。如果觉得list和dict转换麻烦,可以用set,set和list的转换比较方便,总之可以避开直接用list。存储的时候似情况而定用list还是set,这样可以省去转换。