Почему обращение по индексу в структурах данных осуществляется быстро?

Обращение по индексу в некоторых структурах данных (например, списках или массивах) осуществляется быстро благодаря следующим факторам:

• Непрерывное выделение памяти: Элементы хранятся в смежных ячейках памяти. Это позволяет напрямую вычислить адрес нужного элемента, зная базовый адрес начала структуры и размер одного элемента.
• Прямой доступ (Random Access): Нет необходимости последовательно перебирать элементы до нужного индекса. Доступ осуществляется напрямую, что обеспечивает константное время выполнения операции.

В Python это применимо к спискам (list) и кортежам (tuple). Множества (set) и словари (dict) используют другие механизмы (хеширование), обеспечивающие быстрое усредненное время доступа, но не обращение по индексу в привычном понимании.

Пример доступа по индексу в списке:

# список с индексами 0, 1, 2
my_list = [10, 20, 30]

# Доступ к элементу с индексом 1
element = my_list[1]

Таблица сравнения сложности доступа: