python - 为什么在 `reversed` 字符串中搜索更大的字符串比切片反转花费更多的时间？

Question

当我阅读 here 时，使用 reversed 函数反转字符串比切片表示法 string[::-1] 更有效。但是当我自己尝试时，我观察到了不同的结果。
首先，我试图制作一个非常大的字符串。然后我尝试检查检查大字符串中是否存在字符串需要多长时间。这就是我所做的:

In [1]: large = "abcdefgijklmnopqrstuvwxyz1234567890!@#$%^&*()_=+0}{QWERT"                                                                           

In [2]: large = 1000*large                                                                                                                           

In [3]: large = 1000*large  

In [5]: len(large)                                                                                                                                   
Out[5]: 56000000

In [6]: %time "a" in large[::-1]                                                                                                                     
CPU times: user 63 ms, sys: 43.4 ms, total: 106 ms
Wall time: 106 ms
Out[6]: True

In [7]: %time "a" in reversed(large)                                                                                                                 
CPU times: user 11 µs, sys: 1 µs, total: 12 µs
Wall time: 17.6 µs
Out[7]: True

如果我检查 large 中是否只有 1 个字符， reversed 会快得多，但是当我尝试使用更大的字符串时，结果会发生变化:

In [8]: %time "ab" in large[::-1]                                                                                                                    
CPU times: user 99.2 ms, sys: 44.1 ms, total: 143 ms
Wall time: 143 ms
Out[8]: False

In [9]: %time "ab" in reversed(large)                                                                                                                
CPU times: user 1.73 s, sys: 4.48 ms, total: 1.73 s
Wall time: 1.74 s
Out[9]: False
In [10]: %time "abc" in large[::-1]                                                                                                                  
CPU times: user 125 ms, sys: 20 ms, total: 145 ms
Wall time: 145 ms
Out[10]: False

In [11]: %time "abc" in reversed(large)                                                                                                              
CPU times: user 1.72 s, sys: 6.52 ms, total: 1.73 s
Wall time: 1.74 s
Out[11]: False

引擎盖下发生了什么？

Answer 1

两者并不相同，可能会产生不同的 bool 结果。例如:

s = "ab"
print("ba" in s[::-1])  # True
print("ba" in reversed(s))  # False

in字符串上的运算符具有不同的行为:它查找子字符串匹配。 in迭代器上的运算符将尝试在单独迭代的值上找到匹配项，即在这种情况下是单个字符。
所以你不能真正比较这些。
至于为什么拿到 False比较慢结果:迭代器将为每个迭代字符创建单独的字符串，然后从头开始比较针字符串(“ba”)。
在字符串版本中，有一种优化的搜索算法，可以在较大的字符串中查找子字符串，这是Python的一种操作。高效的字符串搜索算法是在较低级别的代码中实现的，例如 C。