为什么 `1015 in range(1015 1)` 在 Python 3 中这么快？

为什么在 Python 3 中四万亿分之一（四万亿分之一）很快？

问题：

Python 3 的 range() 函数是一个类似生成器的对象，可以根据需要生成值。鉴于此，人们可能会认为检查范围 (1 千万亿 1) 中的 1 千万亿是非常耗时的，因为需要生成千万亿的值。然而，这个操作却快得惊人。这是为什么？

答案：

Python 3 中的 range() 对象是一个智能序列，不会立即生成其元素。它仅保存开始值、停止值和步长值，并在迭代过程中根据需要计算下一个整数。

至关重要的是，range() 实现了 contains 钩子，它可以有效地确定给定的值是否为数落在该范围内。此计算是一个（接近）恒定时间操作，因此对象不需要扫描范围内的每个可能值。

与范围内所有值的列表不同，这会导致线性搜索，范围() 在 O(log N) 时间内计算隶属度，其中 N 是范围内的元素数量。这种优化是通过 Python 整数的无界性质及其在优化的 C 代码中的高效处理实现的。

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