Какая структура данных реализует список в Python и почему операции добавления и удаления могут быть O(1)?

В Python стандартный список (list) реализован как динамический массив, а не связанный список. Это означает, что элементы хранятся в непрерывном блоке памяти.

Добавление элемента в конец списка обычно выполняется за амортизированное время O(1), потому что Python выделяет дополнительную память заранее, чтобы избежать частых перераспределений. Если памяти не хватает, происходит перераспределение с копированием, что занимает O(n), но это случается редко.

Удаление элемента из конца списка также выполняется за O(1), так как просто уменьшается размер списка без сдвигов.

Однако операции вставки или удаления в середине списка требуют сдвига элементов и имеют сложность O(n).

Если нужна структура с быстрыми операциями добавления и удаления в начале или середине, стоит использовать collections.deque, который реализован как двусвязный список и обеспечивает O(1) вставку и удаление с обеих сторон.