Python中顺序表原理与实现方法详解
本文实例讲述了Python中顺序表原理与实现方法。分享给大家供大家参考,具体如下:
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:
/*Thisover-allocatesproportionaltothelistsize,makingroom *foradditionalgrowth.Theover-allocationismild,butis *enoughtogivelinear-timeamortizedbehavioroveralong *sequenceofappends()inthepresenceofapoorly-performing *systemrealloc(). *Thegrowthpatternis:0,4,8,16,25,35,46,58,72,88,... */ new_allocated=(newsize>>3)+(newsize<9?3:6); /*checkforintegeroverflow*/ if(new_allocated>PY_SIZE_MAX-newsize){ PyErr_NoMemory(); return-1; }else{ new_allocated+=newsize; }
python顺序表增删查实现
classshunxubiao: def__init__(self,length):#length表示顺序表的长度,决定此顺序表最多存储多少元素 self.length=length self.data=[]#data表示顺序表内容 self.biao=-1#元素下标 defweikong(self):#判断这个顺序表是否是空的 ifself.biao==-1: returnTrue else: returnFalse defmande(self):#判断此顺序表是否是满的 ifself.biao+1==self.length: returnTrue else: returnFalse defqingkong(self): ifnotself.weikong(): self.data=[] self.biao=-1 defgeshu(self): returnself.biao+1 defchazhao(self,x):#知道下标查找元素 returnself.data[x] defchazhao1(self,x):#知道元素查找下标 ifself.weikong(): print('表为空') return-1 foriinrange(self.biao+1): ifself.data[i]==x: returni break print('查找的元素不存在') defbiaoweijia(self,x):#给顺序表表尾加一个元素 ifself.mande(): print('biaoyiman') else: self.data.append(x) self.biao+=1 defcharu(self,index,x):#想顺序表的index位置插入x元素 ifself.mande(): print('biayiman') elifindex<0orindex>self.biao-1: print('bunengcharu') else: foriinrange(self.biao,index-1): self.data[i+1]=self.data[i] self.data[index-1]=x self.biao+=1 defshanchu(self,x):#删除指定元素x ifself.weikong():#判断是不是空表 print('kongde,bunengshanchu') index=-1#用index来找x的位置 foriin(self.data): index+=1 ifi==x: break foriinrange(index,self.biao-1):#把x元素之后的元素都向前推进一格 self.data[i]=self.data[i+1] self.biao-=1 c=shunxubiao(6) c.data=[2,4,5,6] c.biao=3 c.weikong() print(c.chazhao(2))#知道尾标2查找元素 print(c.chazhao1(4))#知道元素查找尾标 c.biaoweijia(7)#给表尾加元素 print(c.data) print(c.biao) c.charu(3,9) print(c.data) print(c.biao) c.shanchu(7) print(c.data) print(c.biao)
输出结果:
[2,4,5,6,7]4[2,4,5,6,7]5[2,4,5,6,7]4
思考:为什么没有把9添加进去,也没有把7删除掉
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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
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