python算法与数据结构(二)

顺序表

顺序表:将元素顺序地存放在一块连续的存储区里,元素间的顺序关系由它们的存储位置自然表示。
链表:将元素存放在通过链接构造起来的一系列存储块中。

顺序表的基本形式

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每个整数占四个字节,在一个列表当中,可以通过1+2*4的偏移量获得第三个数
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上述情况每一个数据占用的空间量相同。

元素外置的顺序表

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当数据类型不一样时,例如一个列表中,含有一个字符串(占2bytes),一个整型(占4bytes),导致数据占用的空间量不同,然而每个对象的地址占用的空间是相同的。

顺序表的结构

顺序表的结构:表头信息+数据区
一个顺序表的完整信息包括两部分:一部分是表中的元素集合,另一部分是为了实现正确操作而需记录的信息,这部分信息包括元素存储区的容量和当前已有的元素个数。

顺序表的两种基本实现方式

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一体式:表头和元素相关联。序列表创建后,元素存储区就固定了。
分离式:表头和元素没有相关联。表对象里只保存容量和元素个数,实际数据元素存放在另一个独立的元素存储区里,通过链接与基本表对象相关联。

元素存储区扩充

扩充的两种策略:

  • 每次扩充增加固定数目的存储数目(特点:节省空间,操作频繁)
  • 倍增(空间换取时间)

顺序表的操作

增加元素

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  1. 尾端加入元素,时间复杂度为O(1)
  2. 非保序的加入元素(不常见),时间复杂度为为O(1)
  3. 保序的元素加入,时间复杂度为O(n)

Python中的顺序表

list的基本实现技术

list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append即尾部插入,比在指定位置插入元素效率高的原因
在python的官方实现中,list采用以下策略:在建立空表(或很小的表)时,系统分配一块能容纳8个元素的存储区,如果存储区满则换一个4倍大的存储区。但当存储区满(目前的阈值是50000),则改变策略,采用加一倍的方法。引用这种方法是为了避免出现过多的空余位置。

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