python列表连接效率

Question

在以下情况下连接两个列表list_a和list_b的最有效方法是什么：

• list_b项必须放在list_a项
之前
• 结果必须放在list_a
中

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

这是一个图表，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

鉴于此

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list_a中的所有数据 - 您只需要名称 { {1}}（即，您没有或不关心任何其他可能引用相同列表的变量）。

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list_a：

itertools.chain

如果你做关心某些列表事项，你可以为list_a = itertools.chain(list_b, list_a) 构建一个类似于列表的东西 - 类似于：

chain

等。这需要花费很多精力（可能超过其价值）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。但是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

你可以将list_b分配给一个切片，该切片恰好是空的，但是在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

为什么不只是timeit？

import timeit

create_data = """\
list_a = range(10)
list_b = range(10)
"""

t1 = timeit.Timer(stmt=create_data + """\
list_a = list_b + list_a
""")

t2 = timeit.Timer(create_data + """\
for item in list_b:
    list_a.insert(0, item)
""")

t3 = timeit.Timer(create_data + """\
for item in list_a:
    list_b.append(item)
list_a = list_b
""")

t4 = timeit.Timer(create_data + """\
list_a[0:0] = list_b
""")

for i, t in enumerate([t1,t2,t3,t4]):
    print i, "%.2f usec/pass" % (1000000 * t.timeit(number=100000)/100000)

<强>结果：

  

0 0.73 usec / pass
  1 2.79 usec / pass
  2 1.66 usec / pass
  3 0.77 usec / pass

Answer 5

试试这个：

list_a[0:0] = list_b

Answer 6

itertools.chain只是生成一个生成器，因此，如果您可以不用生成器而不是列表，那么生成的时间是固定的，但是在访问每个元素时您要付出代价。否则list_a[0:0] = list_b比list_a = list_b + list_a快6倍

我认为list_a = list_b + list_a是最易读的选择，而且已经非常快了。

您提到的在append()循环中使用for的两种方法的速度实在太慢了，因此我不必理会它们。

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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 [Clang 11.0.0 (clang-1100.0.33.8)] on darwin，

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()