Python：一种用于存储项目以检查项目是否存在于容器中的优雅方法

Question

在遇到的情况下，我想定义“优雅”，其具有1）常数O（1）时间复杂度，用于检查一项是否存在，以及2）仅存储项 ， 仅此而已。

例如，如果我使用列表

num_list = []
for num in range(10): # Dummy operation to fill the container.
    num_list += num
if 1 in num_list:
    print("Number exists!")

根据[ 链接 ]，“输入”操作将花费O（n）时间。

为了达到恒定的检查时间，我可以使用字典

num_dict = {}
for num in range(10): # Dummy operation to fill the container.
    num_dict[num] = True
if 1 in num_dict:
    print("Number exists!")

在字典的情况下，“输入”操作根据[ 链接 ]花费O（1）时间 ，但是需要额外的O（n）存储来存储伪值。 因此，这两种实现/容器似乎都不美观。

什么是更好的实现/容器，以便在仅存储项目时获得恒定的O（1）时间来检查项目是否存在？ 如何将资源需求保持在最低限度？

Answer 1

这里的解决方案是使用set ，它不需要您为每个值保存一个虚拟变量。

Answer 2

通常，您无法同时优化空间和时间。 您可以做的一件事是获取有关数据范围（此处为num的最小值至最大值）和数据大小（此处为循环运行的次数，即10）的更多详细信息。 然后，您将有两个选择：

1. 如果范围有限，则使用字典方法（甚至使用数组索引方法）
2. 如果大小有限，则使用列表方法。

如果选择正确的方法，则可能会为大型样品获得恒定的时间和空间

编辑： 设置这是一个哈希表，通过一些优化使Python dict实现得非常相似，这些优化利用了值始终为null的事实（在一个设置中，我们只关心键）。 设置操作确实需要对至少一个操作数表进行迭代（在联合情况下均为两者）。 迭代并不比其他任何集合便宜（O（n）），但是成员资格测试的平均水平为O（1）。