技術標籤：Python學習python列表元組資料結構

python 基礎知識梳理——列表和元組

列表和元組

列表list和元組tuple都是可以一個可以用來放置任意資料型別的有序集合。

list1 = [1,2,'hello','world']# 列表中含有int型別和string型別的元素
print(list1)
[1,2,'hello','world']
tuple1 = ('json',2) # 元組中含有int型別和string型別的元素
ptrint(tuple1)
('json',2)

區別：
列表是動態的，長度大小不固定，可以隨時的增加、刪除或者改變元素
元組是靜態的，長度大小固定

，無法增加、刪除或者改變元素

list1 = [1,2,3,4]
list[3] = 4 # Python中從0開始索引,list[3]表示第四個元素

tuple1 = (1,2,3,4,5)
tuple1(3) = 4 # 類似於list
tuple1[3]=40 # 語句錯誤！tuple中的元素無法更改

如果想要對元組進行修改，就只能重新開闢一塊記憶體，建立新的元組。

tuple1 = (1,2,3,4)
new_tuple = tuple1 + (5,)# 建立新的元組並新增5到新元組的末尾

list1 = [1,2,3,4]
l.append(5) # 新增元素5到列表的末尾
print
 
(list1)
[1,2,3,4,5]

通過-1,-2等操作可以從後定位單個元素

list1 = [1,2,3,4]
print(list1[-1])
4

tuple1 = (1,2,3,4)
print(tuple1[-1])
4

除了基本的初始化和索引外，所有的列表和元組都支援切片操作

list1 = [1,2,3,4]
list1[1:2]# 返回列表中索引從 2 到 3 的子列表
[2,3]

tuple1 = (1,2,3,4)
tuple1[2:3] # 返回元組中索引從 3 到 4 的子元組
(3,4)

元組和列表也可以隨便巢狀

list((1,2,3))
[1,2,3]
 


tuple([1,2,3])
(1,2,3)

列表和元組有很多內建元素：

list1 = [1,2,3,4,5,6,7,8]
list1.count(3) # 統計元素出現的次數
1
list1.index(3)# 返回索引元素的位置
2
list1.sort()# 正向排序，可以通過revered=True來調整排序後的順序
[1,2,3,4,5,6,7,8]

tuple1 = (3,2,3,7,8,1)
tuple1.count(3)# 統計元素出現的次數
2
tuple1.index(7)# 返回索引元素的位置
3
list(reversed(tuple1))# 倒轉元組，返回倒轉後的新元組
[1,8,7,3,2,3]
sorted(tuple1)# 對元組排序，返回排序後的新元組
[1,2,3,3,7,8]

元組和列表儲存方式的差異

元組和列表最重要的差別是，列表式動態的、可變的，而元組是動態的、不可變的，這樣的差異會導致這兩者的儲存方式的差異。

list1 = [1,2,3]
list1.__sizeof__()
64

tuple1 = (1,2,3)
tuple1.__sizeof__()
48

相對於列表，元組所佔用的空間卻少16個位元組，事實上，由於列表是動態的，所以它需要儲存指標，用來指向對應的元素(上述例子中，int型佔用8個位元組)，另外，由於列表可變，所以需要額外儲存已經分配的長度大小（8個位元組），這樣才能實時追蹤列表空間的使用情況，當空間不足的時候，動態的分配額外的空間。

list1 = []
list1.__sizeof__()# 空列表的儲存空間為40個位元組
40
list1.append(1)
list1.__sizeof__()# 當加入了元素1之後，列表為其分配了可以儲存4個元素的空間(72-40)/8=4
72
list1.append(2)
list1.__sizeof__()# 由於之前分配的空間，所以加入元素後，列表的空間不變
72
list1.append(3)
list1.__sizeof__()# 由於之前分配的空間，所以加入元素後，列表的空間不變
72
list1.append(4)
list1.__sizeof__()# 由於之前分配的空間不夠了，所以加入元素後，列表的空間又增加了4個元素空間，72+4x8=104
104

列表在增加、刪除的時間複雜度為O(1)

列表和元組的效能

通過對比列表和元組儲存方式的差異可以看出，元組比列表要更輕量級一些，所以總體上來說，元組的效能要由於列表。

另外，在Python後臺，對靜態資料繪做一些資源快取。

下面，我們可以檢視Python中列表和元組的初始化速度，可以看到，元組的初始化速度比列表快5倍。

python3 -m timeit 'x=(1,2,3,4,5,6)'
20000000 loops, best of 5: 9.97 nsec per loop
python3 -m timeit 'x=[1,2,3,4,5,6]'
5000000 loops, best of 5: 50.1 nsec per loop

如果是索引操作的話，兩者的速度差別非常小，可以忽略不計。

python3 -m timeit -s 'x=[1,2,3,4,5,6]' 'y=x[3]'
10000000 loops, best of 5: 22.2 nsec per loop
python3 -m timeit -s 'x=(1,2,3,4,5,6)' 'y=x[3]'
10000000 loops, best of 5: 21.9 nsec per loop

如果是要增加、刪除或者修改元素的話，列表更具優越性。

列表和元組的使用場景

1.如果儲存的資料和數量不變，一般來說類似於json資料直接傳給前端渲染，那麼選用元組肯定更合適。

2.如果儲存的資料或者數量是可變的，要進行增加、刪除和修改的話，列表更合適。

博文的後續更新，請關注我的個人部落格：星塵部落格