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效率对比:Python集合类Set()与collections.abcSet()的性能测试(插入、删除、查找)

发布时间:2024-01-04 19:24:37

Python集合类Set()和collections.abcSet()都是用来存储一组不重复元素的数据结构。它们之间的性能差异主要体现在插入、删除和查找操作上。

1. 插入操作:

- Set()的插入操作使用add()方法,时间复杂度为O(1)。示例如下:

     set1 = set()
     set1.add(1)
     set1.add(2)
     

- collections.abcSet()的插入操作使用add()方法,时间复杂度也为O(1),示例如下:

     from collections.abc import Set

     class MySet(Set):
         def __init__(self):
             self.elements = set()

         def add(self, item):
             self.elements.add(item)
         
     set2 = MySet()
     set2.add(1)
     set2.add(2)
     

两者的插入性能相同,都是常数级别的时间复杂度。

2. 删除操作:

- Set()的删除操作使用remove()方法,时间复杂度为O(1)。示例如下:

     set1 = {1, 2, 3}
     set1.remove(2)
     

- collections.abcSet()的删除操作使用discard()方法,时间复杂度为O(1),示例如下:

     from collections.abc import Set

     class MySet(Set):
         def __init__(self):
             self.elements = set()

         def discard(self, item):
             self.elements.discard(item)
         
     set2 = MySet()
     set2.add(1)
     set2.add(2)
     set2.discard(2)
     

两者的删除性能也相同,都是常数级别的时间复杂度。

3. 查找操作:

- Set()的查找操作使用in运算符,时间复杂度为O(1)。示例如下:

     set1 = {1, 2, 3}
     print(2 in set1)
     

- collections.abcSet()的查找操作使用in运算符,时间复杂度为O(n),示例如下:

     from collections.abc import Set

     class MySet(Set):
         def __init__(self):
             self.elements = set()

         def __contains__(self, item):
             return item in self.elements
         
     set2 = MySet()
     set2.add(1)
     set2.add(2)
     print(2 in set2)
     

从上面的示例可以看出,Set()的查找性能更高,因为它使用了哈希表来存储元素,而collections.abcSet()使用了线性搜索来查找元素。

综上所述,Set()的性能优于collections.abcSet()。所以,在不需要自定义集合类的情况下,推荐使用Python集合类Set()来进行插入、删除和查找操作。