Bekas Isih Python - Pengenalan

Python menyediakan pelbagai struktur data untuk mengatur dan memanipulasi data dengan cekap. Isih bekas memainkan peranan penting apabila berurusan dengan data yang diisih. Bekas diisih ialah struktur data yang mengekalkan elemen dalam tertib diisih, menyediakan akses pantas, pemasukan dan operasi pemadaman. Mereka menyediakan penyelesaian yang cekap untuk senario di mana susunan isihan mesti dikekalkan.

Dalam catatan blog ini, kami akan meneroka dunia bekas yang diisih Python dan memahami kepentingannya dalam pelbagai aplikasi. Kami akan mendalami pelbagai jenis bekas yang diisih, seperti senarai diisih, set diisih dan kamus diisih serta membincangkan ciri, faedah dan kes penggunaannya. Selain itu, kami membandingkan bekas diisih dengan bekas standard untuk menyerlahkan kelebihan prestasinya.

Jenis bekas pengasingan

Python menyediakan pelbagai jenis bekas pengisihan untuk memenuhi keperluan organisasi data yang berbeza. Mari terokai tiga jenis utama -

Senarai Susun

Senarai diisih ialah bekas yang mengekalkan unsur-unsurnya dalam susunan tersusun. Ia menyediakan penyisipan cepat, pemadaman dan pengambilan semula elemen. Senarai diisih dilaksanakan sebagai gabungan tatasusunan boleh diubah saiz dan pepohon carian binari, membolehkan operasi yang cekap walaupun pada set data yang besar. Ia menyediakan kaedah seperti menambah, memadam, mengindeks dan menghiris untuk mengendalikan elemen, dan menyokong pelbagai operasi seperti menyusun, menggabungkan dan mencari persimpangan.

Set Susun

Set yang diisih ialah koleksi elemen unik yang disusun mengikut tertib menaik. Ia menggabungkan fungsi set dan senarai diisih, membolehkan ujian keahlian yang cekap, operasi sisipan dan pemadaman. Set tersusun menyediakan kaedah seperti tambah, buang, belah_kiri dan dua belah kanan untuk mengurus elemen dan menyokong operasi seperti penyatuan, persilangan dan perbezaan.

Isih Kamus

Kamus yang diisih ialah peta nilai kunci yang mana kekunci diisih mengikut tertib menaik. Ia menggabungkan sifat kamus dan senarai diisih untuk menyediakan operasi berasaskan kunci yang cekap. Kamus yang diisih menyokong kaedah seperti get, setdefault, pop dan kekunci untuk mengurus pasangan nilai kunci. Ia juga menyediakan pertanyaan julat berasaskan kunci, carian had atas dan bawah serta operasi lain.

Sekarang kita mempunyai gambaran ringkas tentang pelbagai jenis bekas pengisihan, mari kita terokai fungsi dan kes penggunaannya secara terperinci.

Struktur data asas

Isih bekas dalam Python dilaksanakan melalui gabungan struktur data untuk mencapai operasi pengisihan dan pengambilan semula yang cekap. Struktur data utama yang digunakan ialah pokok carian binari seimbang (BBST), seperti pokok merah-hitam atau pokok AVL. Pokok-pokok ini menyediakan operasi sisipan, pemadaman dan dapatkan semula dengan cepat dengan kerumitan masa O(log n).

Selain itu, setiap nod dalam BBST mengekalkan maklumat tambahan untuk menyokong pengindeksan dan pertanyaan julat yang cekap. Maklumat ini termasuk saiz subpokok yang berakar pada setiap nod, membolehkan pengiraan pantas untuk mencari pemeringkatan elemen atau untuk menentukan elemen dalam julat tertentu.

Isih Algoritma

Algoritma pengisihan yang digunakan dalam bekas yang diisih biasanya berdasarkan perbandingan antara elemen. Algoritma yang tepat bergantung pada pelaksanaan khusus, tetapi algoritma biasa seperti isihan gabungan atau isihan pantas sering digunakan. Algoritma ini menyediakan kerumitan masa yang cekap untuk operasi pengisihan, biasanya O(n log n), dengan n ialah bilangan elemen.

Kerumitan masa dan ruang

Kerumitan masa pelbagai operasi pada bekas yang diisih bergantung pada operasi khusus dan struktur data asas yang digunakan. Berikut ialah gambaran keseluruhan kerumitan masa biasa−

• masukkan− O(log n)

• Padam−O(log n)

• Cari− O(log n)

• Indeks−O(log n)

• Pertanyaan julat− O(log n + k), dengan k ialah bilangan elemen dalam julat

Kerumitan ruang bekas diisih ialah O(n), dengan n ialah bilangan elemen dalam bekas. Ini termasuk ruang yang diperlukan untuk menyimpan elemen dan sebarang struktur data lain yang digunakan untuk mengindeks atau mengekalkan susunan isihan.

Kesimpulan

Dalam artikel ini, kami meneroka konsep bekas diisih dalam Python dan pelbagai pelaksanaannya: senarai diisih, set diisih dan kamus diisih. Kami membincangkan kefungsian, kes penggunaan dan butiran pelaksanaannya. Bekas yang diisih menyediakan cara yang berkuasa untuk mengekalkan elemen dalam susunan yang diisih dan melaksanakan operasi yang cekap seperti penyisipan, pemadaman, pengambilan semula dan pertanyaan julat.

Atas ialah kandungan terperinci Bekas Isih Python - Pengenalan. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!