python内置数据结构性能分析

List

1. 列表是一个类似数组的结构
2. 对某个索引位置的获取和赋值的时间复杂度是O(1)
3. 在列表末尾添加或删除一个元素的时间复杂度是O(1)
4. 但是在列表除末尾之外的位置添加或删除一个元素的时间复杂度是O(n)。这是因为，在选定位置之后的元素需要被整体前移或后移
5. 列表搜索的时间复杂度是O(n)，因为列表搜索是靠遍历元素完成的
6. 列表的extend时间复杂度是O(k)，相当于在列表末尾插入k个元素
7. 列表的sort函数内部实现机制为timesort，时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(n)，是一种稳定的排序方法
   

Dict

1. 字典的底层实现是哈希表
2. 字典是无序的，但可以使用collections.OrderedDict()实现有序字典。OrderedDict的实现原理是哈希表+双链表
3. 字典的增删改查都是O(1)的时间复杂度
   

Set

1. 集合的底层实现是哈希表
2. 集合的增删改查与字典一样，都是O(1)的时间复杂度
   

collections.deque

1. 双向队列的底层实现是双链表
2. 一种对列表的改进：在头尾的增删都是O(1)的时间复杂度
3. 但是在队列中的增删仍是O(n)的时间复杂度
4. 查找也是O(n)的时间复杂度
   

参考资料

https://runestone.academy/runestone/books/published/pythonds/AlgorithmAnalysis/Lists.html