具有某些功能的设计原因就地修改 object

Question

让random.shuffle修改列表而不是返回新列表的设计原因是什么？

例如，鉴于str.replace()返回一个新字符串，并且鉴于字符串是不可变的，不可能有任何其他方式，如果random.shuffle()返回一个新列表会不会更加一致？

Answer 1

当你有一个（大的）可变容器时，就地修改它可能比创建一个新容器更有效。 但是 is 不能作为tuple或str等不可变类型的选项。

Answer 2

大多数列表或数组混洗实现使用 Durstenfeld 的Fisher-Yates算法变体（在 Knuth 的计算机编程艺术，第 2 卷，第 3.4.2 节中也称为“算法 P”）。 该算法的优势在于它在O(n)时间内完成，并且需要O(1)额外的 memory（在现有列表需要开始的O(n)空间之上）。 这比在每个步骤中创建一个新列表要高效得多。 即使在纯函数环境中，库实现也可能会制作原始列表的初始副本，然后应用此（变异）算法。 这不会是纯粹的功能，而是完全隐藏在调用代码中。 此外，通过制作一次性副本，可以轻松地将实现从就地修改转换为更纯粹的功能样式。 然而，正如其他人所指出的，根据针对特定库观察到的其他原则，设计者可能会选择不这样做。