python中split()函数的空间复杂度

Question

我有一个问题，如果以下代码执行到位或具有额外的空间复杂性。鉴于该句子最初是一个字符串。感谢感谢帮助

sentence = "hello world"

sentence = sentence.split()

Answer 1

在 python 中，字符串是不可变的对象，这意味着它们根本不能“就地”改变。对它们的所有操作本质上都会占用新的内存空间，并且希望旧的未使用的操作会被 python 的垃圾收集过程删除（如果没有更多对这些对象的引用）。一种亲自查看的方法是：

>>> a = 'hello world'
>>> id(a)
1838856511920
>>> b = a
>>> id(b)
1838856511920
>>> a += '!'
>>> id(a)
1838856512944
>>> id(b)
1838856511920

如您所见，当b 和a 引用相同的底层对象时，它们在内存中的id 是相同的，但是一旦其中一个发生更改，它现在就会有一个新的@987654325 @ - 内存中的新空间。保持不变的对象 (b) 仍然具有相同的 place-id。

在你的例子中检查它：

>>> sentence = "hello world"
>>> id(sentence)
1838856521584
>>> sentence = sentence.split()
>>> id(sentence)
1838853280840

我们可以再次看到这些对象没有占用相同的内存。我们可以进一步探索它们占用了多少空间：

>>> import sys
>>> sentence = "hello world"
>>> sys.getsizeof(sentence)
60
>>> sentence = sentence.split()
>>> sys.getsizeof(sentence)
160

Answer 2

正如 cmets 中所述，操作不能“就地”，因为这意味着在同一个数据结构中，但您显然是从字符串创建新的数据结构（列表）。我假设您的实际问题是split 返回的子字符串是否将使用与原始不可变字符串相同的支持字符数组。¹⁾

一个快速的实验似乎表明他们没有。

In [1]: s = (("A" * 100000) + " ") * 50000

In [2]: len(s)
Out[2]: 5000050000

In [3]: l = s.split()

在第一步之后，top 表明ipython 进程使用了​​我的内存的~30%，而在split 之后它使用了~60%，所以后备数组占用了大部分内存, 不重复使用。当然，这可能是特定于实现的。我使用的是 IPython 5.5.0（基于 Python 3.6.8），但使用 Python 2.7.15 也得到了相同的结果。这似乎也适用于字符串切片。

¹⁾ 正是因为字符串是不可变的，所以这是可能的，据我所知，其他语言（如 Java）也可以这样做，尽管我目前无法对其进行测试。）

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注意：这里使用sys.getsizeof 有点误导，因为这似乎只衡量实际数据结构的大小，而不是其中包含的元素。

In [4]: sys.getsizeof(s)
Out[4]: 5000050049

In [5]: sys.getsizeof(l)
Out[5]: 433816

据此，列表只占用原始拆分字符串的一小部分空间，但如上所述，实际内存消耗增加了一倍。