Python中的列表跟元組的使用教學

  Python 中的 列表跟元組 的使用

  一、列表和元組基礎:

  列表和元組,都是一個可以放置任意數據類型的有序集合。

  在很多語言中,集合的數據類型必須一致。不過,對於 Python 的列表和元組來說,並無此要求:

  my_list = [66, 77, 'fe', 'cow'] # 列表中同時含有int和string類型的元素

  print(my_list)

  # 輸出結果: [66, 77, 'fe', 'cow']

  my_tuple = ('fe_cow', 666) # 元組中同時含有int和string類型的元素

  print(my_tuple)

  # 輸出結果 ('fe_cow', 666)

  那麼它們之間有什麼區別呢?

  列表是動態:長度大小不固定,可以隨意地增加、刪減或者改變元素。

  元組是靜態:長度大小固定,無法增加刪減或者改變。

  下面舉個栗子:

  分別創建一個列表和元組。對於列表很輕鬆的在列表中添加最後一個元素,但是相同操作元組就會報錯:

  my_list = [1, 2, 3, 4]

  my_list[3] = 5 # python 中索引是從0進行開始的 my_list[3] 表示訪問列表的第四個元素

  print(my_list)

  # 輸出結果: [1, 2, 3, 5]

  my_tuple = (1, 2, 3, 4)

  my_tuple[3] = 5

  print(my_tuple)

  # 報錯結果:

  Traceback (most recent call last):

  File "", line 1, in

  TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

  如果想對已有的元組做"改變",那就只能重新開闢一塊內存,創建新的元組了。

  my_tuple= (1, 2, 3)

  new_tuple = my_tuple + (4, )

  print(new_tuple)

  # 輸出結果: (1, 2, 3, 4)

  Python 中的列表和元組都支持負數索引:

  // 列表的負數索引

  my_list = [1, 2, 3, 4]

  my_list[-1]

  4

  // 元組的負數索引

  my_tuple = (1, 2, 3, 4)

  my_tuple[-2]

  3

  -1 表示最後一個元素,-2 表示倒數第二個元素,以此類推。

  Python 列表和元組都支持切片操作:

  // 列表切片操作

  my_list = [1, 2, 3, 4]

  my_list[1:3]

  [2, 3]

  // 元組切片操作

  my_tuple = (1, 2 ,3 ,4)

  my_tuple[1:3]

  (2, 3)

  索引從1到2,簡單理解:“前閉後開”

  Python 可通過list() 和 tuple() 函數相互轉換:

  // 元組轉換成列表

  list((1, 2, 3))

  [1, 2, 3]

  // 列表轉換成元組

  tuple([1, 2, 3])

  (1, 2, 3)

  Python 列表 和 元組的常見內置函數:

  // 列表操作

  my_list = [3, 2, 3, 7, 8, 1]

  my_list.count(3)

  2

  my_list.index(7)

  3

  my_list.reverse()

  my_list

  [1, 8, 7, 3, 2, 3]

  my_list.sort()

  my_list

  [1, 2, 3, 3, 7, 8]

  // 元組操作

  my_tuple = (3, 2, 3, 7, 8, 1)

  my_tuple.count(3)

  2

  my_tuple.index(7)

  3

  list(reversed(my_tuple))

  [1, 8, 7, 3, 2, 3]

  sorted(my_tuple)

  [1, 2, 3, 3, 7, 8]

  count(item):表示統計列表 / 元組中 item 出現的次數。

  index(item):表示返回列表 / 元組中 item 第一次出現的索引。

  list.reverse() 和 list.sort() 分別表示原地倒轉列表和排序。

  注意,元組沒有內置的這兩個函數,需要把元組轉換成列表在進行此函數的操作

  reversed() 和 sorted() 同樣表示對列表 / 元組進行倒轉和排序,但是會返回一個倒轉後或者排好序的新的列表 / 元組。

  二、列表和元組存儲方式差異:

  // 使用__sizeof__() 查看 存儲空間

  my_list = [1,2 ,3 ,4]

  my_list.__sizeof__()

  72

  my_tuple = (1, 2, 3, 4)

  my_tuple.__sizeof__()

  56

  可以看到,放置了相同的元素,那麼元組存儲的空間卻比列表要少16字節。爲什麼呢?原因如下:

  列表是動態的,所以它需要存儲指針,來指向對應的元素(int型,8字節)。

  列表可變,所以需要額外存儲已經分配的長度大小(8 字節),這樣纔可以實時追蹤列表空間的使用情況,當空間不足時,及時分配額外空間。

  下面描述列表空間分配過程:鄭州人流價格 http://www.zzzykdfk.com/

  my_list = []

  my_list.__sizeof__() // 空列表的存儲空間爲40字節

  40

  my_list.append(1)

  my_list.__sizeof__()

  72 // 加入了元素1之後,列表爲其分配了可以存儲4個元素的空間 (72 - 40)/8 = 4

  # 記錄往後加入4個元素

  my_list.append(2)

  my_list.__sizeof__()

  72 // 由於之前分配了空間,所以加入元素2,列表空間不變

  my_list.append(3)

  my_list.__sizeof__()

  72 // 加入元素3,列表空間不變

  my_list.append(4)

  my_list.__sizeof__()

  72 // 加入元素4,列表空間不變

  my_list.append(5)

  my_list.__sizeof__()

  104 // 加入元素5之後,列表的空間不足,所以又額外分配了可以存儲4個元素的空間

  爲了減少列表每次的增加/刪除操作時空間分配的開銷,Python每次分配空間時,都會額外多分配一些;

  這樣機制保證了其操作的高效性:增加/刪除的時間複雜度0(1);

  對於元組來說,元組長度大小固定,元素不可變,所以存儲空間固定。

  三、列表和元組的性能:

  從上述的兩者之間的存儲方式差異,可以得出結論,元組要比列表更加輕量級一些,元組的性能速度要略優於列表。

  在Python後臺,對靜態數據做一些資源緩存。因爲垃圾回收機制的存在,如果一些變量不被使用了,Python 就會回收它們所佔用的內存,返還給操作系統,以便其他變量或其他應用使用。

  對於一些靜態變量,比如元組,它不被使用並且佔用空間不大時,Python 會暫時緩存這部分內存。下次我們再創建同樣大小的元組時,Python 就不用再向操作系統發出請求,可直接尋找內存,而是可以直接分配之前緩存的內存空間,這樣就能大大加快程序的運行速度。

  四、列表和元組的使用場景:

  如果存儲的數據和數量不變,僅需要將數據直接傳給前端渲染,那麼肯定選用元組更合適。

  // 比如給前端返回經緯度

  def get_location():

  .....

  return (longitude, latitude)

  如果存儲的數據或數量是可變的,那麼則用列表更合適。

  // 比如給前端返回 每個增加教師的信息

  teacher_list = [] // 裏面存儲的是

  result = DB(teacherID) // 從數據庫拿出一週內新增教師的信息,返回的是QuerySet

  for item in result:

  teacher_list.append(item)

  五、總結:

  列表和元組都是有序的,可以存儲任意的數據類型的集合,主要區別在於:

  列表是動態的,長度可變,可以隨意的增加、刪減或改變元素。

  列表的存儲空間略大於元組,性能略遜於元組;

  元組是靜態的,長度大小固定,不可以對元素進行增加、刪減或者改變操作。

  元組相對於列表更加輕量級,性能稍優;

  六、list()、與 [ ] 效率有什麼區別嗎?

  區別在於:

  list( ) 是一個函數的調用,Python 函數調用 會創建 堆,並且進行一系列參數檢查的操作。

  [ ] 是一個 內置的C函數,可以直接調用,因此效率較高。


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