O (1) deque có thể lập chỉ mục các số nguyên trong Python

Question

tùy chọn của tôi là gì? Tôi cần phải gọi rất nhiều append s (đến bên phải) và popleft s (từ đầu bên trái, một cách tự nhiên), nhưng cũng phải đọc từ giữa bộ nhớ, sẽ tăng dần theo tính chất của thuật toán. Tôi muốn có tất cả các hoạt động này trong O(1).

Tôi có thể thực hiện nó trong C dễ dàng đủ trên mảng được định địa chỉ tròn (từ là gì?) Sẽ tự động phát triển khi nó đầy; nhưng về Python thì sao? Con trỏ đến các ngôn ngữ khác được đánh giá cao quá (tôi nhận ra các "bộ sưu tập" thẻ là Java hơn định hướng và sẽ đánh giá cao sự so sánh, nhưng là một mục tiêu thứ cấp).

Tôi đến từ nền Lisp và rất ngạc nhiên khi biết rằng trong Python loại bỏ phần tử đầu khỏi danh sách là hoạt động O(n). deque có thể là câu trả lời ngoại trừ tài liệu cho biết quyền truy cập là O(n) ở giữa. Có gì khác, được xây dựng trước không?

Answer 1

Bạn có thể nhận được cấu trúc dữ liệu O (1) phân bổ bằng cách sử dụng hai danh sách python, một giữ nửa trái của deque và một còn lại giữ nửa bên phải. Nửa phía trước được lưu trữ đảo ngược nên đầu bên trái của deque nằm ở mặt sau của danh sách. Một cái gì đó như thế này:

class mydeque(object): 

    def __init__(self): 
    self.left = [] 
    self.right = [] 

    def pushleft(self, v): 
    self.left.append(v) 

    def pushright(self, v): 
    self.right.append(v) 

    def popleft(self): 
    if not self.left: 
     self.__fill_left() 
    return self.left.pop() 

    def popright(self): 
    if not self.right: 
     self.__fill_right() 
    return self.right.pop() 

    def __len__(self): 
    return len(self.left) + len(self.right) 

    def __getitem__(self, i): 
    if i >= len(self.left): 
     return self.right[i-len(self.left)] 
    else: 
     return self.left[-(i+1)] 

    def __fill_right(self): 
    x = len(self.left)//2 
    self.right.extend(self.left[0:x]) 
    self.right.reverse() 
    del self.left[0:x] 

    def __fill_left(self): 
    x = len(self.right)//2 
    self.left.extend(self.right[0:x]) 
    self.left.reverse() 
    del self.right[0:x] 

Tôi không chắc chắn 100% nếu sự tương tác giữa mã này và việc thực hiện khấu hao của danh sách của python thực sự gây ra trong thời gian O (1) cho mỗi hoạt động, nhưng ruột của tôi nói như vậy.

Answer 2

Truy cập vào giữa danh sách lisp cũng là O (n).

Python list s là danh sách mảng, đó là lý do tại sao popping đầu là tốn kém (popping đuôi là thời gian liên tục).

Điều bạn đang tìm kiếm là một mảng có xóa thời gian liên tục (khấu hao) ở đầu; về cơ bản có nghĩa là bạn sẽ phải xây dựng một cơ sở dữ liệu trên đầu trang của list sử dụng xóa bỏ lười biếng và có thể tái chế các vùng bị xóa do lười biếng khi hàng đợi trống.

Cách khác, sử dụng thẻ bắt đầu bằng # và một số nguyên để theo dõi phạm vi tiếp giáp hiện tại của các phím.

Answer 3

Python's Queue Module có thể giúp bạn, mặc dù tôi không chắc chắn nếu truy cập là O(1).