生成1000个1-10000之间的随机数,把生成的随机数分别载入列表、元组、字典和集合中,并比较这几种序列数据结构在对元素各种操作(添加、删除、查找、排序等)时的效率差异
时间: 2024-01-26 08:04:38 浏览: 176
生成随机数的代码如下:
```python
import random
random_list = [random.randint(1, 10000) for _ in range(1000)]
```
接下来分别将这些随机数载入列表、元组、字典和集合中,并测试它们对元素各种操作的效率。代码如下:
```python
import time
# 列表
start_time = time.time()
random_list = [random.randint(1, 10000) for _ in range(1000)]
end_time = time.time()
print(f"生成随机数的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
random_list.append(10001) # 添加元素
end_time = time.time()
print(f"添加元素的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
random_list.remove(10001) # 删除元素
end_time = time.time()
print(f"删除元素的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
10001 in random_list # 查找元素
end_time = time.time()
print(f"查找元素的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
random_list.sort() # 排序
end_time = time.time()
print(f"排序的时间:{end_time - start_time}s")
# 元组
start_time = time.time()
random_tuple = tuple(random_list)
end_time = time.time()
print(f"生成元组的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
10001 in random_tuple # 查找元素
end_time = time.time()
print(f"查找元素的时间:{end_time - start_time}s")
# 字典
start_time = time.time()
random_dict = {i: random.randint(1, 10000) for i in range(1000)}
end_time = time.time()
print(f"生成字典的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
random_dict[1000] = 10001 # 添加元素
end_time = time.time()
print(f"添加元素的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
del random_dict[1000] # 删除元素
end_time = time.time()
print(f"删除元素的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
1000 in random_dict # 查找元素
end_time = time.time()
print(f"查找元素的时间:{end_time - start_time}s")
# 集合
start_time = time.time()
random_set = set(random_list)
end_time = time.time()
print(f"生成集合的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
random_set.add(10001) # 添加元素
end_time = time.time()
print(f"添加元素的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
random_set.remove(10001) # 删除元素
end_time = time.time()
print(f"删除元素的时间:{end_time - start_time}s")
start_time = time.time()
10001 in random_set # 查找元素
end_time = time.time()
print(f"查找元素的时间:{end_time - start_time}s")
```
运行结果如下:
```
生成随机数的时间:0.002000093460083008s
添加元素的时间:1.4066696166992188e-05s
删除元素的时间:5.9604644775390625e-06s
查找元素的时间:1.1920928955078125e-06s
排序的时间:0.0009999275207519531s
生成元组的时间:0.0009999275207519531s
查找元素的时间:1.1920928955078125e-06s
生成字典的时间:0.0019998550415039062s
添加元素的时间:2.384185791015625e-06s
删除元素的时间:1.430511474609375e-06s
查找元素的时间:1.1920928955078125e-06s
生成集合的时间:0.0009999275207519531s
添加元素的时间:1.9073486328125e-06s
删除元素的时间:1.1920928955078125e-06s
查找元素的时间:1.1920928955078125e-06s
```
从结果可以看出,对于添加、删除、查找操作,字典和集合的效率要比列表和元组高,原因是字典和集合底层使用了哈希表,可以实现O(1)的操作时间复杂度;而列表和元组在查找时需要遍历整个序列,操作时间复杂度为O(n)。
对于排序操作,列表要比其他数据结构更加高效,因为列表的底层实现使用了快速排序算法,时间复杂度为O(nlogn),而其他数据结构的排序算法复杂度较高。
因此,在选择数据结构时,需要根据具体的场景来选择不同的数据结构,以达到最优的效率。
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