在 python 中使用 [::-1] 来反转列表 O(1) 空间？答案

【问题标题】：Is using [::-1] in python to reverse a list O(1) space?在 python 中使用 [::-1] 来反转列表 O(1) 空间？
【发布时间】：2020-02-29 22:28:58
【问题描述】：

如果我写了：

item_list = item_list[::-1]

这会是 O(1) 空间吗？我认为 item_list[::-1] 会导致创建一个新列表，所以这可能是 O(n)。 item_list.reverse() 那么是在 python 中用 O(1) 空间反转的正确方法吗？

【问题讨论】：

不，它会创建列表的副本，并且需要线性空间/时间
我认为，reversed() 的复杂度为 O(1)。
@Olvin 当然可以，但如果你把它列出来就不行
@OlvinRoght：它是一个生成器。如果你在它上面使用list(..)，你会复制一份，因此有 O(n) 空间。
@WillemVanOnsem 术语 nitpick，它返回一个迭代器，而不是一个生成器

标签： python python-3.x list time-complexity reverse

【解决方案1】：

你是对的，some_list[::-1] 创建了一个 new 列表，并且该列表将有 n 个“插槽”，因此需要 O(n) 内存。

此外，在 Python 的解释器 CPython [GitHub] 中，.reverse() 是在 O(1) 内存中完成的。事实上，如果我们查看reverse method [GitHub]，我们会看到：

/*[clinic input]
list.reverse
Reverse *IN PLACE*.
[clinic start generated code]*/

static PyObject *
list_reverse_impl(PyListObject *self)
/*[clinic end generated code: output=482544fc451abea9 input=eefd4c3ae1bc9887]*/
{
    if (Py_SIZE(self) > 1)
        reverse_slice(self->ob_item, self->ob_item + Py_SIZE(self));
    Py_RETURN_NONE;
}

它因此调用了一个函数reverse_slice, and this is implemented as [GitHub]：

/* Reverse a slice of a list in place, from lo up to (exclusive) hi. */
static void
reverse_slice(PyObject **lo, PyObject **hi)
{
    assert(lo && hi);

    --hi;
    while (lo < hi) {
        PyObject *t = *lo;
        *lo = *hi;
        *hi = t;
        ++lo;
        --hi;
    }
}

因此它与两个指针一起工作，一个以升序迭代，一个以降序迭代，并且这些“交换”值彼此，直到它们在中途相遇。

【讨论】：