Python'daki stringler değiştirilemez (immutable) olduğundan, çoğu işlem aslında yeni bir string oluşturur ve bu, belirli operasyonların etkinliklerini etkileyebilir. İşte bazı genel kural ve örnekler:

Erişim ve Dizi Uzunluğu: Stringin bir indeksindeki karaktere erişmek veya bir stringin uzunluğunu almak genellikle sabit zamanlıdır (O(1)) çünkü bu bilgiler bellekte doğrudan bulunabilir.

String Birleştirme ve Çoğaltma: String birleştirmek veya bir stringi çoğaltmak genellikle doğrusal zamana ihtiyaç duyar (O(n)). Çünkü bu işlemler yeni bir string oluşturur ve bu, tüm karakterlerin yeni stringe kopyalanmasını gerektirir.

Arama İşlemleri: Bir stringin içinde bir karakter veya alt string aramak doğrusal zaman gerektirir (O(n)) çünkü genellikle tüm stringin taranması gerekir.

String Değişkeni Atama: Yeni bir string oluşturmak genellikle sabit zamana ihtiyaç duyar (O(1)) çünkü bu, bellekte yeni bir referans oluşturur. Ancak, daha sonra bu stringdeki herhangi bir değişiklik yeni bir string oluşturacağı için zaman karmaşıklığı O(n) olacaktır.

Bu genellemeler, Python'un stringleri işleme biçimi nedeniyle belirli operasyonların etkinliğini gösterir. Python'un bu veri tipini etkili bir şekilde kullanmak için bu karmaşıklıkları anlamak önemlidir.

Desen eşleme, bir string içinde belirli bir alt string (desen) arama işlemidir. Python'da, desen eşleme genellikle "in" anahtar kelimesi veya "str.find()" ve "str.index()" gibi metotlar kullanılarak yapılır.

Desen eşleme verimliliği, genellikle aranan desenin ve hedef stringin boyutuna bağlıdır. En kötü durumda, desen eşleme işlemi, aranan desenin her olası başlangıç konumunu kontrol eder. Bu, hedef stringin uzunluğu n ve aranan desenin uzunluğu m olmak üzere O(nm) zaman karmaşıklığına sahip olabilir.

Ancak, Python'daki desen eşleme, daha verimli algoritmalar kullanır. Örneğin, "str.find()" ve "str.index()" metotları, Knuth-Morris-Pratt (KMP) algoritması gibi daha hızlı desen eşleme algoritmalarını kullanır. Bu algoritmalar, desenin içindeki belirli yapıları kullanarak arama sürecini hızlandırır ve genellikle zaman karmaşıklığı O(n + m) olan lineer zamanlıdır. 

Buna ek olarak, Python'un "re" modülü, düzenli ifadeler kullanarak desen eşleme sağlar. Bu, daha karmaşık desenlerin hızlı bir şekilde eşleştirilmesini sağlar, ancak düzenli ifadelerin karmaşıklığına bağlı olarak zaman karmaşıklığı değişebilir.

Birçok dilde stringler değiştirilemez (immutable) olduğundan, bir stringe yeni bir string eklemek yeni bir string oluşturur. Bu, her birleştirme işlemi için yeni bir string oluşturmanın, birleştirilecek tüm stringlerin toplam uzunluğuna orantılı bir maliyeti olduğu anlamına gelir. Bu tür bir işlemin zaman karmaşıklığı O(n^2) olabilir, n burada birleştirilen stringlerin toplam sayısıdır.

Python'da, + operatörü iki stringi birleştirmek için kullanılabilir. Ancak, bir döngü içinde çok sayıda stringi birleştirmek, her birleştirme işlemi yeni bir string oluşturduğundan dolayı etkin olmayabilir.

Python'da bu tür durumlar için daha verimli bir yol, str.join() metodunu kullanmaktır. Bu metod, bir dizi veya liste stringlerini birleştirebilir ve genellikle daha hızlı ve bellek dostudur. İşlemi gerçekleştirmek için gerekli toplam zaman, birleştirilecek tüm stringlerin toplam uzunluğuna orantılıdır, bu da işlemin O(n) zaman karmaşıklığına sahip olduğu anlamına gelir.

Örnek:

# "+" kullanarak string birleştirme
s = ""
for substring in list_of_substrings:
    s += substring

# "str.join()" kullanarak string birleştirme
s = "".join(list_of_substrings)

Bu iki örnekte de aynı sonucu alırsınız, ancak ikinci yöntem genellikle daha hızlıdır.