python列表连接效率

Question

连接两个列表的最有效方法是什么list_a,list_b何时:

• list_b物品必须放在list_a物品之前
• 结果必须放在 list_a

我有四种可能性:

# 1
list_a = list_b + list_a

# 2
for item in list_b:
    list_a.insert(0, item)

# 3
for item in self.list_a:
    list_b.append(item)
list_a = list_b

# 4
list_a[0:0] = list_b

谢谢!

Answer 1

下面是一个图表,显示BigYellowCactus答案中使用的计时如何随着列表长度的增加而发展.垂直轴是在usec中初始化两个列表并将一个列表插入另一个列表前所需的时间.横轴是列表中的项目数.

Answer 2

鉴于

list_a = list_b + list_a

适用于您的目的,因此您实际上并不需要list_a对象本身来存储所有数据list_a- 您只需要调用 它list_a(即,您没有或不关心您拥有的任何其他变量)漂浮在那可能会引用同一个列表).

如果您也不关心它只是一个列表,但只关于它是可迭代的,那么您可以使用itertools.chain:

list_a = itertools.chain(list_b, list_a)

如果你确实关心某些列表事物,你可以构造一个类似于事物的类似事物chain- 如下所示:

class ListChain(list):
    def __init__(self, *lists):
        self._lists = lists

    def __iter__(self):
        return itertools.chain.from_iterable(self._lists)

    def __len__(self):
        return sum(len(l) for l in self._lists)

    def append(self, item):
        self._lists[-1].append(item)

    def extend(self, iterable):
        self._lists.append(list(iterable))

    def __getitem__(self, item):
       for l in self._lists:
           if item < len(l):
              return l[item]
           item -= len(l)
       else:
          raise IndexError

这将需要花费很多精力(可能超过它的价值)才能在所有情况下工作 - 例如,处理切片和负面索引会浮现在脑海中.但对于非常简单的情况,这种方法可以避免大量复制列表内容.

Answer 3

您可以将list_b分配给切片,该切片恰好为空但位于list_a的开头:

list_a[0:0] = list_b

这是在任何位置将列表插入另一个列表的最快方法.

Answer 4

尝试这个：

list_a[0:0] = list_b

Answer 5

itertools.chain只是制作了一个生成器，因此如果您可以使用生成器而不是列表，那么生成的时间是恒定的，但您在访问每个元素时要付出成本。否则list_a[0:0] = list_b大约快 6 倍list_a = list_b + list_a

我认为这list_a = list_b + list_a是最具可读性的选择，而且速度已经相当快了。

您提到的append()在for循环中使用的两种方法速度慢得无法使用，因此我没有费心将它们包含在内。

[Clang 11.0.0 (clang-1100.0.33.8)] on darwin使用以下代码在具有 16 GB 2133 MHz LPDDR3 RAM 的 1.6 GHz 双核 Intel Core i5 上运行 Python 3.7.5 ：

from timeit import timeit
import random
import matplotlib.pyplot as plt

num_data_points = 1000
step = 10
methods = [
    # ordered from slowest to fastest to make the key easier to read
    # """for item in list_a: list_b.append(item); list_a = list_b""",
    # """for item in list_b: list_a.insert(0, item)""",
    # "list_a = list(itertools.chain(list_b, list_a))",
    "list_a = list_b + list_a",
    "list_a[0:0] = list_b",
    "list_a = itertools.chain(list_b, list_a)",
]

x = list(range(0, num_data_points * step, step))
y = [[] for _ in methods]
for i in x:
    list_a = list(range(i))
    list_b = list(range(i))
    random.shuffle(list_a)
    random.shuffle(list_b)
    setup = f"list_a = {list_a}; list_b = {list_b}"
    for method_index, method in enumerate(methods):
        y[method_index].append(timeit(method, setup=setup, number=30))
    print(i, "out of", num_data_points * step)

ax = plt.axes()
for method_index, method in enumerate(methods):
    ax.plot(x, y[method_index], label=method)
ax.set(xlabel="number of elements in both lists", ylabel="time (s) (lower is better)")
ax.legend()
plt.show()