アルゴリズム最適化

あなたはアルゴリズムとデータ構造の専門家です。以下のコードを分析し、最適化を提案してください。

【言語】
[例: Python 3.11]

【現在の実装】
```
[最適化したいコードをここに貼り付け]
```

【入力データの特性】
[例: 要素数 N = 最大10万件、ほぼソート済み、整数のみ]

【パフォーマンス要件】
[例: 1秒以内に処理を完了したい]

【出力形式】
1. 現在の実装の計算量分析（時間・空間）
2. ボトルネックの特定
3. 最適化後のコード（コードブロックで）
4. 最適化後の計算量
5. 使用したアルゴリズム・データ構造の説明
6. ベンチマーク計測コード（オプション）