Python List Reverse 的時間復雜度是多少？

Question

我已經看過這個頁面https://wiki.python.org/moin/TimeComplexity但我沒有在列表中看到reverse()函數。 list的reverse()時間復雜度是多少？

我的時間實驗表明，對於較大的尺寸，它是O(n) 。 任何人都可以確認嗎？

timeit 反轉大小列表的時間

   10    .1027
  100    .2347
 1000    .6704
10000   6.204
20000  12.9

Answer 1

是的，你是對的，它是 O(n)，其中 n - 列表的長度。 在這里查看更多信息： https : //www.ics.uci.edu/~pattis/ICS-33/lectures/complexitypython.txt

Answer 2

如果您查看這里的reverse方法的實現，則如下所示：

static PyObject *
listreverse(PyListObject *self)
{
    if (Py_SIZE(self) > 1)
        reverse_slice(self->ob_item, self->ob_item + Py_SIZE(self));
    Py_RETURN_NONE;
}

因此，該操作實際上委托給reverse_slice 。 那么，讓我們來研究一下：

static void
reverse_slice(PyObject **lo, PyObject **hi)
{
    assert(lo && hi);

    --hi;
    while (lo < hi) {
        PyObject *t = *lo;
        *lo = *hi;
        *hi = t;
        ++lo;
        --hi;
    }
}

因此，這里有 2 個初始設置在列表開頭和結尾的索引。 然后，在while循環的每次迭代中，交換相應索引處的元素：

PyObject *t = *lo;
*lo = *hi;
*hi = t;

然后左邊的索引增加，右邊的索引減少：

++lo;
--hi;

只要右索引超過左索引，循環就會繼續。 因此，如果列表中有n元素，則將執行n/2次迭代，因此時間復雜度為O(n)

Answer 3

通過像 reverse() 這樣的內置庫或使用切片 a=a[::--] 來反轉列表都將花費相同的時間，即 O(n)

Answer 4

如果你看到算法很容易看出反向的時間復雜度是O(n) （線性時間復雜度），其中n是列表中元素的數量。