Question

当反转Python中的列表时，我通常使用数组[:: - 1]进行反转，我知道更常见的方式可能会从列表的两边进行交换。但我不确定这两种解决方案之间的区别，如时间复杂度和空间复杂度。

以下两种方法的代码：

def reverse(array):
    array[:] = array[::-1]


def reverse(array):
    start, end = 0, len(array)-1
    while start < end:
        array[start], array[end] = array[end], array[start]
        start += 1
        end -= 1

Answer 1

在C python中，假设array是一个列表，表达式array[::-1]触发函数list_subscript()中的以下算法源文件listobject.c

        result = PyList_New(slicelength);
        if (!result) return NULL;

        src = self->ob_item;
        dest = ((PyListObject *)result)->ob_item;
        for (cur = start, i = 0; i < slicelength;
             cur += (size_t)step, i++) {
            it = src[cur];
            Py_INCREF(it);
            dest[i] = it;
        }

这段代码的时间和空间复杂度都是O(n)，其中n是列表的长度。当然，这里没有任何意外。

您的功能reverse()也有O(n)时间复杂度，不同之处在于它不使用临时列表。

内置C函数比纯python循环要快得多（对于100个元素列表，我的计算机上大约10倍）。

Answer 2

我在Jupyter上使用%%timeit进行了实验，数组大小分别为100、1000和10000。array[::-1]和reverse(array)（从列表的两端交换）花费的时间保持不变几乎呈线性增长。但是，Python内置的reversed函数所花费的时间几乎保持不变，因此我认为这将是最佳选择。

Time Comparison

数组[:: - 1]的时间复杂度和空间复杂度是多少？

2 个答案: