反向字符串的时间和空间复杂度

Question

我写了不同的python代码来反转给定的字符串。但是，无法确定其中哪一个是有效的。有人可以指出使用时间和空间复杂度的这些算法之间的区别吗？

def reverse_1(s):
      result = ""
      for i in s : 
          result = i + result
      return result

def reverse_2(s): 
      return s[::-1]

有already some solutions out there，但我找不到时间和空间的复杂性。我想知道s[::-1]将占用多少空间？

Answer 1

即使没有尝试进行测试（您可以轻松完成），reverse_1也会因为许多原因而变得缓慢：

• 具有索引的循环
• 不断在字符串中添加字符，每次创建一个副本。

因此，由于循环和索引的原因，速度很慢；由于字符串复制而造成的时间O(n*n)的复杂性；由于O(n)的复杂性，因为它使用了额外的内存来创建临时字符串（希望在循环中进行垃圾回收）

另一方面，s[::-1]：

• 不使用可见循环
• 返回字符串，而无需从/转换为列表
• 使用python运行时中的已编译代码

因此您无法在时间和空间复杂性以及速度方面击败它。

如果您想要替代方法，可以使用：

''.join(reversed(s))

，但这将比s[::-1]慢（它必须创建一个列表，以便join可以重新构建字符串）。当需要进行其他转换而不是反转字符串时，这很有趣。

请注意，与C或C ++语言不同（就类推而言，对于字符串而言），由于的不可变性，不可能以O(1)的空间复杂度来反转字符串字符串：您需要两倍的内存，因为字符串操作无法就地完成（可以在字符列表上完成，但是str <=> list转换使用内存）

Answer 2

Complexity Operation | Example | Class | Notes --------------+--------------+---------------+------------------------------- Iteration | for v in l: | O(N) | Worst: no return/break in loop Slice | l[a:b] | O(b-a) | l[1:5]:O(l)/l[:]:O(len(l)-0)=O(N)

第二个更好！

来源：https://www.ics.uci.edu/~pattis/ICS-33/lectures/complexitypython.txt