一.时间复杂度
1.基本概念
评判程序优劣的方法: 消耗计算机资源和执行效率（无法直观） 计算算法执行的耗时（适当推荐，因为会受机器和执行环境的影响） 时间复杂度（推荐）
时间复杂度 评判规则：量化算法执行的操作/执行步骤的数量 最重要的项：时间复杂度表达式中最有意义的项 大O记法：O（时间复杂度表达式中最有意义的项）常见的时间复杂度：
- O(1) < O(logn) < O(n) < O(nlogn) < O(n^2) < O(n^3) < O(2^n) < O(n!) < O(n^n)
2.示例说明
①
a=5 b=6 c=10 for i in range(n): for j in range(n): x = i * i y = j * j z = i * j for k in range(n): w = a*k + 45 v = b*b d = 33
3+3n**2+2n+1用大O记法:O(n**2)
②
def sumOfN(n): theSum = 0 for i in range(0,n+1): theSum = theSum + i return theSum print(sumOfN(10))
用大O记法:O(n)
③三种不同数据结构的时间复杂度
[ ['tom',100],['jay',99] ] #O(n)
[ ('tom',100),('jay',99) ] #O(n) { 'tom':{'score':100}, 'jay':{'score':100}, } #O(1) 二.timeit(测试代码执行的平均值)
timeit模块：该模块可以用来测试一段python代码的执行速度/时长。 计算运行平均耗时
Timer类：该类是timeit模块中专门用于测量python代码的执行速度/时长的。原型为：class timeit.Timer(stmt='pass',setup='pass')。 stmt参数：表示即将进行测试的代码块语句。 setup：运行代码块语句时所需要的设置。 timeit函数：timeit.Timer.timeit(number=100000),该函数返回代码块语句执行number次的平均耗时。
示例:实例化一个空列表，然后将0-n范围的数据添加到列表中。
from timeit import Timer def test01(): alist = [] for i in range(1000): alist.append(i) def test02(): alist = [] for i in range(1000): alist += [i] def test03(): alist = [i for i in range(1000)] def test04(): alist = list(range(1000)) def test05(): alist = [] for i in range(1000): alist.insert(i,i) if __name__ == '__main__': timer = Timer(stmt='test01()',setup='from __main__ import test01') print(timer.timeit(1000)) timer = Timer(stmt='test02()',setup='from __main__ import test02') print(timer.timeit(1000)) timer = Timer(stmt='test03()',setup='from __main__ import test03') print(timer.timeit(1000)) timer = Timer(stmt='test04()',setup='from __main__ import test04') print(timer.timeit(1000)) timer = Timer(stmt='test05()',setup='from __main__ import test05') print(timer.timeit(1000))
结果:0.0837575913687374 0.08196741393689422 0.03640777904436732 0.014782621075369207 0.16312698009613769
特性：先进后出的数据结构
1.基本操作
Stack() 创建一个空的新栈。 它不需要参数，并返回一个空栈。 push(item)将一个新项添加到栈的顶部。它需要 item 做参数并不返回任何内容。 pop() 从栈中删除顶部项。它不需要参数并返回 item 。栈被修改。 peek() 从栈返回顶部项，但不会删除它。不需要参数。 不修改栈。 isEmpty() 测试栈是否为空。不需要参数，并返回布尔值。 size() 返回栈中的 item 数量。不需要参数，并返回一个整数。
2.示例:
①
class Stack(): def __init__(self): self.items = [] def push(self,item): self.items.append(item) def pop(self): return self.items.pop() def peek(self): return self.items[-1] def isEmpty(self): return self.items == [] def size(self): return len(self.items) s = Stack() s.push('jay') s.push(123) s.push('haha') print(s.pop()) print(s.pop()) print(s.isEmpty()) print(s.size()) print(s.peek()) 结果:haha 123 False 1 jay
②
应用：每个 web 浏览器都有一个返回按钮。当你浏览网页时，这些网页被放置在一个栈中（实际是网页的网址）。你现在查看的网页在顶部，你第一个查看的网页在底部。如果按‘返回’按钮，将按相反的顺序浏览刚才的页面。
s = Stack() def request(url): s.push(url) def back(): return s.pop() def current_page(): print(s.pop()) request('www.1.com') request('www.2.com') request('www.3.com') current_page() back() back() 结果:www.3.com 'www.1.com'
四. 队列
1.基本概念
队列：先进先出 应用场景： 我们的计算机实验室有 30 台计算机与一台打印机联网。当学生想要打印时， 他们的打印任务与正在等待的所有其他打印任务“一致”。第一个进入的任务是先完成。 如果你是最后一个，你必须等待你前面的所有其他任务打印
2.基本操作
Queue() 创建一个空的新队列。 它不需要参数，并返回一个空队列。 enqueue(item) 将新项添加到队尾。 它需要 item 作为参数，并不返回任何内容。 dequeue() 从队首移除项。它不需要参数并返回 item。 队列被修改。 isEmpty() 查看队列是否为空。它不需要参数，并返回布尔值。 size() 返回队列中的项数。它不需要参数，并返回一个整数。
3.示例
①
class Queue(): def __init__(self): self.items = [] def enqueue(self,item): self.items.insert(0,item) def dequeue(self): return self.items.pop() def isEmpty(self): return self.items == [] def size(self): return len(self.items)
q = Queue() q.enqueue(1) q.enqueue(2) q.enqueue(3) print(q.dequeue()) print(q.dequeue())
结果:1 2
案例：烫手的山芋 烫手山芋游戏介绍：6个孩子围城一个圈，排列顺序孩子们自己指定。 第一个孩子手里有一个烫手的山芋，需要在计时器计时1秒后将山芋传递给下一个孩子， 依次类推。规则是，在计时器每计时7秒时，手里有山芋的孩子退出游戏。该游戏直到剩下一个孩子时结束， 最后剩下的孩子获胜。请使用队列实现该游戏策略，排在第几个位置最终会获胜。
q = Queue() alist = ['a','b','c','d','e','f'] for i in alist: q.enqueue(i) while q.size() > 1: for i in range(6): kid = q.dequeue() q.enqueue(kid) q.dequeue() print(q.dequeue())
结果: e
五.双端队列
同同列相比，有两个头部和尾部。可以在双端进行数据的插入和删除，提供了单数据结构中栈和队列的特性
1.基本操作
Deque() 创建一个空的新 deque。它不需要参数，并返回空的 deque。 addFront(item) 将一个新项添加到 deque 的首部。它需要 item 参数 并不返回任何内容。 addRear(item) 将一个新项添加到 deque 的尾部。它需要 item 参数并不返回任何内容。 removeFront() 从 deque 中删除首项。它不需要参数并返回 item。deque 被修改。 removeRear() 从 deque 中删除尾项。它不需要参数并返回 item。deque 被修改。 isEmpty() 测试 deque 是否为空。它不需要参数，并返回布尔值。 size() 返回 deque 中的项数。它不需要参数，并返回一个整数。
双端队列应用案例：回文检查 回文是一个字符串，读取首尾相同的字符，例如，radar toot madam。
class Deque(): def __init__(self): self.items = [] def addFont(self,item): self.items.append(item) def addRear(self,item): self.items.insert(0,item) def removeFont(self): return self.items.pop() def removeRear(self): return self.items.pop(0) def isEmpty(self): return self.items == [] def size(self): return len(self.items)
def isHuiWen(word): ex = True q = Deque() for ch in word: q.addFont(ch) while q.size() > 1: if q.removeFont() != q.removeRear(): ex = False break return ex
print(isHuiWen('abbaa')) 结果:False