在Python 2.7中获取字符串的特定字符的性能

performance of get a specific character of a string in Python 2.7

假设我想在python 2.7中得到一个字符串的特定字符,假设

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a = 'abcdefg...' # a long string
print a[5]

想知道何时访问字符串的任何特定字符,例如,访问第5个元素,想知道性能是什么,是根据5(我们正在访问的字符的位置)的常量时间o(1)还是线性性能o(n)还是整个字符串的线性性能o(n)(在本例中是len(a))?

当做,林


除了Joran的答案之外,我还将向您指出这个引用实现,确认他的答案是O(1)查找

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/* String slice a[i:j] consists of characters a[i] ... a[j-1] */        
static PyObject *    
string_slice(register PyStringObject *a, register Py_ssize_t i,    
             register Py_ssize_t j)    
     /* j -- may be negative! */    
{    
    if (i < 0)    
        i = 0;    
    if (j < 0)    
        j = 0; /* Avoid signed/unsigned bug in next line */    
    if (j > Py_SIZE(a))    
        j = Py_SIZE(a);    
    if (i == 0 && j == Py_SIZE(a) && PyString_CheckExact(a)) {    
        /* It's the same as a */    
        Py_INCREF(a);    
        return (PyObject *)a;    
    }    
    if (j < i)  
        j = i;    
    return PyString_FromStringAndSize(a->ob_sval + i, j-i);    
}

为什么这应该是你的直觉?

python字符串是不可变的。这种常见的优化允许在需要时假设连续的数据。注意,在引擎盖下,有时我们只需要计算C中内存位置的偏移量(显然是特定于实现的)

在一些地方,字符串的不变性是可以依赖(或困扰)的。用python作者的话来说;

There are several advantages [to strings being immutable]. One is
performance: knowing that a string is immutable means we can allocate
space for it at creation time

因此,尽管我们可能无法保证,就我所知,跨实现的这种行为,但是假设它是非常安全的。


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>>> long_string_1M ="".join(random.choice(string.printable) for _ in xrange(1000000))
>>> short_string ="hello"
>>> timeit.timeit(lambda:long_string_1M[50000])
0.1487280547441503
>>> timeit.timeit(lambda:short_string[4])
0.1368805315209798
>>> timeit.timeit(lambda:short_string[random.randint(0,4)])
1.7327393072888242
>>> timeit.timeit(lambda:long_string_1M[random.randint(50000,100000)])
1.779330312345877

在我看来是O(1)

它们之所以实现这一点,是因为字符串是连续的内存位置,因此索引到字符串中只是一个偏移的问题…如果你知道C/C++类似EDCOX1的0个词(自从我做了C,所以可能有点错误),就没有寻求(至少这是我的理解)。