Question

deque.popleft()和list.pop(0)似乎返回相同的结果。它们之间是否有任何性能差异？为什么？

Answer 1

deque.popleft（）比list.pop（0）更快，因为deque已被优化为大约在O（1）中执行popleft（），而list.pop（0）需要O（n）（参见deque objects）。

_collectionsmodule.c中的deque和listobject.c for list的注释和代码提供了解释性能差异的实现见解。即deque对象“由双向链表组成”，它有效地优化了两端的追加和弹出，而列表对象甚至不是单链表，而是C数组（指向元素的指针（见{{3}） }和Python 2.7 listobject.h#l22），这使得它们适用于元素的快速随机访问，但在删除第一个元素后需要O（n）时间重新定位所有元素。

对于Python 2.7和3.5，这些源代码文件的URL是：

Python 3.5 listobject.h#l23
https://hg.python.org/cpython/file/2.7/Modules/_collectionsmodule.c
https://hg.python.org/cpython/file/2.7/Objects/listobject.c
https://hg.python.org/cpython/file/3.5/Modules/_collectionsmodule.c

使用％timeit时，deque.popleft（）和list.pop（0）之间的性能差异大约为4，因为双端队列和列表具有相同的52个元素并且当增长到1000倍时他们的长度是10 ** 8。测试结果如下。

import string
from collections import deque

%timeit d = deque(string.letters); d.popleft()
1000000 loops, best of 3: 1.46 µs per loop

%timeit d = deque(string.letters)
1000000 loops, best of 3: 1.4 µs per loop

%timeit l = list(string.letters); l.pop(0)
1000000 loops, best of 3: 1.47 µs per loop

%timeit l = list(string.letters);
1000000 loops, best of 3: 1.22 µs per loop

d = deque(range(100000000))

%timeit d.popleft()
10000000 loops, best of 3: 90.5 ns per loop

l = range(100000000)

%timeit l.pop(0)
10 loops, best of 3: 93.4 ms per loop

Answer 2

是否有性能差异？

是。 deque.popleft()是O(1) - 一个恒定的时间操作。虽然list.pop(0)为O(n) - 线性时间操作：列表越大则需要的时间越长。

为什么？

CPython列表实现是基于数组的。 pop(0)从列表中删除第一项，并且需要转移左len(lst) - 1项以填补空白。

deque()实现使用双向链表。无论deque多大，deque.popleft()都需要一个恒定的（有限的以上）操作次数。

Answer 3

是的，如果你有一个很长的列表或双端队列，这是相当可观的。列表中的所有元素都连续放置在内存中，因此如果删除任何元素，则所有后续元素必须向左移动一个位置 - 因此，在列表开头删除或插入元素所需的时间与列表的长度。另一方面，deque是专门构造的，允许在端快速插入或移除（通常通过在双端队列的开始处允许“空”存储器位置，或者环绕以使得deque占用的内存段的末尾可以包含实际上被认为是在deque开头的元素。）

比较这两个片段的效果：

spans

deque.popleft（）和list.pop（0）。有性能差异吗？

3 个答案: