python:为什么Tuple操作速度比List快
Dive into python中说道Tuple是不可变的List,一旦创建了一个Tuple,就不能以任何方式改变它。但是Tuple 比 list 操作速度快。如果您定义了一个值的常量集,并且唯一要用它做的是不断地遍历它,请使用 tuple 代替 list。
我写了几行代码测试了一下:
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运行结果如下:
iterate list: 9.37050717647e-05
iterate tuple: 6.8270838e-05
我运行了几次,虽然具体的时间会改变,但是遍历tuple的速度确实比list快。为什么呢?stackoverflow上有人的解释:
http://stackoverflow.com/questions/3340539/why-is-tuple-faster-than-list
大概有以下几个要点:
1、tuple中是不可变的,在CPython中tuple被存储在一块固定连续的内存中,创建tuple的时候只需要一次性分配内存。但是List被的被存储在两块内存中,一块内存固定大小,记录着Python Object(某个list对象)的信息,另一块是不固定大小的内存,用来存储数据。所以,查找时tuple可以快速定位(C中的数组);list必须遍历(C中的链表)。在编译中,由于Tuple是不可变的,python编译器将它存储在它所在的函数或者模块的“常量表”(constants table)中。运行时,只要找到这些预构建的常量元组。但是List是可变的,必须在运行中构建,分配内存。
3、当Tuple的元素是List的时候,它只存储list的引用,(C中定长数组里一个元素是指向某个链表的指针),定位查找时它还是会比List快
4、CPython中已经做了相关优化以减少内存分配次数:释放一个List对象的时候,它的内存会被保存在一个自由List中以重复使用。不过非空list的创建时,仍然需要给它分配内存存储数据。
Tuple 源码
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List源码
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List和Tuple相同的用法:
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list和tuple定义、索引、分片(slice)方式一样
List和Tuple不同用法:
(1)
从源码也可以看出,tuple中没有append\extend\remove\pop\index等用法。但是可以使用 in 来查看一个元素是否存在于 tuple 中。
(2)
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Tuples 可以在 dictionary 中被用做 key,但是 list 不行。实际上,事情要比这更复杂。Dictionary key 必须是不可变的。Tuple 本身是不可改变的,但是如果您有一个 list 的 tuple,那就认为是可变的了,用做 dictionary key 就是不安全的。只有字符串、整数或其它对 dictionary 安全的 tuple 才可以用作 dictionary key。
Tuple和List相互转换:
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运行结果:
tuple (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
list [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
内置的 tuple 函数接收一个 list,并返回一个有着相同元素的 tuple。而 list 函数接收一个 tuple 返回一个 list。