為什麼 `1015 in range(1015 1)` 在 Python 3 中這麼快？

為什麼在 Python 3 中四萬億分之一（四萬億分之一）很快？

問題：

Python 3 的 range() 函數是一個類似生成器的對象，可以根據需要產生值。有鑑於此，人們可能會認為檢查範圍 (1 千萬億 1) 中的 1 千萬億是非常耗時的，因為需要產生千萬億的值。然而，這個操作卻快得驚人。這是為什麼？

答案：

Python 3 中的 range() 物件是一個智慧序列，不會立即產生其元素。它只保存開始值、停止值和步長值，並在迭代過程中根據需要計算下一個整數。

至關重要的是，range() 實現了 contains 鉤子，它可以有效地確定給定的值是否為數落在該範圍內。此計算是一個（接近）恆定時間操作，因此物件不需要掃描範圍內的每個可能值。

與範圍內所有值的列表不同，這會導致線性搜索，範圍() 在 O(log N) 時間內計算隸屬度，其中 N 是範圍內的元素數量。這種優化是透過 Python 整數的無界性質及其在優化的 C 程式碼中的高效處理實現的。

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