Дан фрагмент кода на Python, реализующий стек: def pop(stack): return stack.pop(0) — объясните проблему производительности и предложите исправление с анализом сложности

25 Ноя в 11:47
2 +1
0
Ответы
1
Проблема: вызов `stack.pop(0)` на Python-списке удаляет первый элемент и сдвигает все последующие элементы влево — это требует копирования/перемещения примерно n−1n-1n1 элементов для списка длины nnn. Поэтому одна такая операция имеет сложность O(n)\mathcal{O}(n)O(n).
Исправление (если нужен стек — LIFO): использовать конец списка как вершину стека:
```
def pop(stack):
return stack.pop() # удаление с конца — амортизированно O(1)
# добавление: stack.append(x)
```
Сложность: каждая операция `append`/`pop()` амортизированно O(1)\mathcal{O}(1)O(1). Для mmm операций общая сложность O(m)\mathcal{O}(m)O(m).
Если нужен очередь (FIFO): используйте collections.deque и `popleft()`:
```
from collections import deque
q = deque()
q.append(x) # добавление справа — O(1)
q.popleft() # удаление слева — O(1)
```
Сложность: `popleft()` и `append()` — O(1)\mathcal{O}(1)O(1) каждая; для mmm операций общая сложность O(m)\mathcal{O}(m)O(m).
Сравнение: последовательность из mmm вызовов `pop(0)` на списке может потребовать суммарно O(m2)\mathcal{O}(m^2)O(m2) времени, тогда как эквивалентное число операций с `append`/`pop()` или с `deque` — O(m)\mathcal{O}(m)O(m).
25 Ноя в 12:31
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир