面试题：Python字典键遍历的高级性能优化问题

Question

给定一个非常大的字典 `large_dict`，它包含了百万级别的键值对。要求你使用最高效的方式遍历其键，并统计所有键中包含字母 'e' 的键的数量。请写出代码实现，并解释为什么你选择的这种遍历方式是高效的，在时间复杂度和空间复杂度上有什么优势。

Answer 1

large_dict = {}  # 这里只是示例，实际是百万级键值对
count = 0
for key in large_dict.keys():
    if 'e' in key:
        count += 1
print(count)

选择这种遍历方式的原因：在Python中，直接遍历字典的键（for key in large_dict.keys()）是一种非常高效的方式。时间复杂度方面，字典在Python中是基于哈希表实现的，遍历字典键的时间复杂度接近O(n)，n为字典中键值对的数量，因为哈希表的特性使得查找操作平均时间复杂度为常数，在遍历过程中对每个键进行判断是否包含 'e' 的操作也是常数时间复杂度，所以整体时间复杂度为O(n)。空间复杂度方面，只使用了常数级别的额外空间，即只定义了一个count变量用于统计数量，所以空间复杂度为O(1) 。