import time

# 刪除下面列表中所有張姓元素，輸出的結果應該是['李老大','李老二']
lst = ['張老大', '張老二', '李老大', '張老三', '李老二']*10000

# 直接for循環遍歷列表，remove需要刪除的元素
def del1(lst):
  for i in lst:
    if i[0] == '張':
      lst.remove(i) # 在刪lst[0]'張老大'的時候，列表長度變成4，導致lst[1]取值成了'李老大'，跳過了'張老二'
  return lst # 返回的結果不符合預期


# 正向遍歷，通過建一個原列表的副本，然后遍歷副本，刪除原列表中的元素
def del2(lst):
  lst2 = lst.copy() # 創建副本內存和時間開銷大
  for i in lst2:
    if i[0] == '張':
      lst.remove(i) # 刪除第一個匹配的元素，檢索匹配時間開銷大
  return lst # 結果雖然正確，但效率極低，不要用這種方法


# 使用高階函數filter方法
def del3(lst):
  def comp(n): # 創建過濾函數
    return n[0] != '張' #對于首字符不是'張'的元素返回True，予以保留。若返回False的予以刪除。
  return list(filter(comp, lst)) # filter高階函數刪除列表中的元素，
# 刪除條件是comp方法，返回的是迭代器，需要list方法轉成列表


# 倒序刪除法
def del4(lst):
  for i in range(len(lst) - 1, -1, -1): # 注意len(lst)必須-1，因為列表元素下標是0至len(lst)-1；注意for循環左開右閉，
# 從lst隊尾循環到開頭必須是-1，寫0會漏了lst[0]；-1表示倒序排列。range實際就是int數字列表生成式，在這實際生成的是
# [49999,49998,..1,0]，通過下標訪問列表的指定元素。
    if lst[i][0] == '張':
      del lst[i]
  return lst


# 倒序刪除之while循環，效果和for序號一致，運行效率差別極其微小(for序號方法內存開銷略大一點點)。while循環需要寫7行，
# for循環只要5行，更推薦使用for循環。但while循環代碼閱讀起來更易懂。
def del5(lst):
  length = len(lst) - 1
  while length >= 0:
    if lst[length][0] == '張':
      del lst[length]
    length -= 1
  return lst


# lst = del1(lst) # del1方法直接遍歷列表刪除指定元素，返回結果錯誤
# print(lst)

# t1 = time.time()
# lst = del2(lst) # del2方法通過創建原列表副本，遍歷副本刪除原件中的指定元素，返回結果正確，但是運行效率極低
# t2 = time.time()
# print(f"遍歷方法刪除元素用時:{t2 - t1:.5f}") # 4.51529，在這可以看到代碼優化的必要性，運行結果雖然一致但性能差別極大。
# 評價性能一般看2個指標，1是時間消耗，2是資源消耗(通常指內存消耗，特殊場合還有別的資源消耗)。

t1 = time.time()
lst = del3(lst)
t2 = time.time()
print(f"filter方法刪除元素用時:{t2 - t1:.5f}") # 0.00596

# t1 = time.time()
# lst = del4(lst)
# t2 = time.time()
# print(f"遍歷方法刪除元素用時:{t2 - t1:.5f}") # 0.07991

# t1 = time.time()
# lst = del5(lst)
# t2 = time.time()
# print(f"遍歷方法刪除元素用時:{t2 - t1:.5f}") # 0.08516