今天在课堂上，我们了解到在Python中从列表中检索元素是O(1)。为什么会这样呢？假设我有四个项目的列表，例如：
li = ["perry", 1, 23.5, "s"]
这些项目在内存中具有不同的大小。因此，不可能取li[0]的存储位置并添加每个元素大小的三倍来获得li[3]的存储位置。那么，解释器如何知道li[3]的位置而不必遍历列表以检索元素？
答案 0 :(得分：53)
Python中的列表被实现为指针 1 的数组。因此，创建列表时实际上发生了什么：
["perry", 1, 23.5, "s"]
实际上是在创建一个指针数组，如下所示：
[0xa3d25342, 0x635423fa, 0xff243546, 0x2545fade]
每个指针“指向”内存中的各个对象，因此字符串"perry"将存储在地址0xa3d25342中，数字1将存储在{{1}中}等
由于所有指针的大小相同，因此解释器可以实际上将元素大小的3倍加到0x635423fa的地址上，以获取存储在{{1 }}。
1 从以下位置获取更多详细信息：the horse's mouth (CPython source code on GitHub)。
答案 1 :(得分：17)
您说a = [...]时，a实际上是指向PyObject的指针，其中包含指向PyObject s的指针的数组。
当您请求a[2]时，解释器首先跟随指针指向列表的PyObject，然后将2添加到列表中的数组的地址，然后返回该指针。如果您要求输入a[0]或a[9999]，也会发生同样的情况。
基本上，所有Python对象都是通过引用而不是值来访问的，甚至是2之类的整数文字。指针系统中只有一些技巧可以保持所有效率。而且指针的大小是已知的，因此可以方便地将它们存储在C样式的数组中。
答案 2 :(得分：6)
简短的回答：Python列表是数组。
长答案：计算机科学术语 list 通常是指单链接列表（如在函数编程中使用）或双链接列表（如在程序编程中使用）。这些数据结构支持O（1）插入到列表的开头（从功能上）或在不需要搜索的任何位置（从过程上）。 Python``列表''没有这些特征。相反，它支持在列表末尾附加（摊销）O（1）（例如C ++ std :: vector或Java ArrayList）。 Python列表实际上是CS术语中可调整大小的数组。
以下评论from the Python documentation解释了Python``列表''的一些性能特征：
也可以将列表用作队列，其中添加的第一个元素是检索到的第一个元素（“先进先出”）；但是，列表对于此目的并不有效。尽管从列表末尾开始的添加和弹出很快速，但从列表开始进行插入或弹出很慢（因为所有其他元素都必须移动一个）。