python的list和tuple

python的list和tuple采用了顺序表的实现技术。

tupel是不变的表，因此不支持任何该表其内部状态的操作。在其他方面，他与list的性质相似。因此下面将集中关注list的情况。

list的基本实现技术

python的便准类型list就是一种元素个数可变的线性表，可以加入和删除元素，在各种操作中维持已有元素的顺序。其重要的实现约束还有：

• 基于下标的高效元素访问和更新，时间复杂度为O(1)
• 允许任意加入元素，而且在不断加入元素过程中，表对象的标识（id）不变
• 由于要求元素访问O(1)，并能维持元素的顺序，这就要求表只能采取连续表技术，表中元素保存在连续的内存里
• 要求能容纳任意多的元素，就必须能更换元素存储区。要想在更换元素存储区时list对象的标识唯一不变，只能采取分离式实现技术

在python的官方实现中，list就是一种采用分离式技术实现的动态顺序表。

python的采用了元素存储区调整策略，如果需要反复加入元素，用lst.insert(len(lst), x)比在一般位置插入的效率高。python提供了另一等价的lst.append（x）方法。

在python的官方系统中，list采用了如下的实际策略：

• 在建立空表（或很小的表）时，系统分配一块能容纳8个元素的存储区
• 在执行插入操作（insert或append等）时，如果元素区满，就换一块4倍大的存储区。如果当时的表已经很大，系统会改变策略，换存储区时容量只会加倍
• 很大，目前的值为50000。是为避免造成空间浪费

通过这套技术实现的list，尾端加入元素的平均时间复杂度为O(1).

list的主要操作性质

• len(.)是0(1)的操作，因为表中必须记录元素个数，自然可以简单的取用
• 元素的访问和赋值，尾端的加入和尾端的删除（包括尾端切片删除）均是O(1)操作
• 一般位置的元素加入、切片替换、切片删除、表拼接（extend）等都是O(n)操作
• pop操作默认删除表尾的元素并将其返回，时间复杂度O(1)。一般情况的pop操作（非表尾）为O(n)的时间复杂度