在Python中,哪种数据结构更高效/快速?假设顺序对我来说不重要,无论如何我都会检查重复,Python集比Python列表慢吗?
当前回答
当您只想遍历值时,列表比集合略快。
但是,如果您想检查一个项是否包含在集合中,那么集合要比列表快得多。但是它们只能包含独特的项目。
事实证明,元组的执行方式几乎与列表完全相同,除了它们的不可变性。
迭代
>>> def iter_test(iterable):
... for i in iterable:
... pass
...
>>> from timeit import timeit
>>> timeit(
... "iter_test(iterable)",
... setup="from __main__ import iter_test; iterable = set(range(10000))",
... number=100000)
12.666952133178711
>>> timeit(
... "iter_test(iterable)",
... setup="from __main__ import iter_test; iterable = list(range(10000))",
... number=100000)
9.917098999023438
>>> timeit(
... "iter_test(iterable)",
... setup="from __main__ import iter_test; iterable = tuple(range(10000))",
... number=100000)
9.865639209747314
确定是否存在一个对象
>>> def in_test(iterable):
... for i in range(1000):
... if i in iterable:
... pass
...
>>> from timeit import timeit
>>> timeit(
... "in_test(iterable)",
... setup="from __main__ import in_test; iterable = set(range(1000))",
... number=10000)
0.5591847896575928
>>> timeit(
... "in_test(iterable)",
... setup="from __main__ import in_test; iterable = list(range(1000))",
... number=10000)
50.18339991569519
>>> timeit(
... "in_test(iterable)",
... setup="from __main__ import in_test; iterable = tuple(range(1000))",
... number=10000)
51.597304821014404
其他回答
博士tl;
数据结构(DS)很重要,因为它们用于对数据执行操作,这基本上意味着:获取一些输入,处理它,然后返回输出。
在某些特定情况下,一些数据结构比其他数据结构更有用。因此,问哪个(DS)更高效/更快是很不公平的。这就像问刀和叉之间哪个工具更有效率一样。我的意思是,这取决于具体情况。
列表
列表是可变序列,通常用于存储同构项的集合。
Sets
set对象是不同哈希对象的无序集合。它通常用于测试成员关系,从序列中删除重复项,并计算数学操作,如交集,并,差,和对称差。
使用
从一些答案中可以明显看出,在遍历值时,列表要比集合快得多。另一方面,在检查一个项是否包含在set中时,set要比list快。因此,你唯一能说的是,对于某些特定的操作,列表比集合好,反之亦然。
我感兴趣的结果时,检查与CPython,如果一个值是一个少量文字。set在python3中胜过tuple, list和or:
from timeit import timeit
def in_test1():
for i in range(1000):
if i in (314, 628):
pass
def in_test2():
for i in range(1000):
if i in [314, 628]:
pass
def in_test3():
for i in range(1000):
if i in {314, 628}:
pass
def in_test4():
for i in range(1000):
if i == 314 or i == 628:
pass
print("tuple")
print(timeit("in_test1()", setup="from __main__ import in_test1", number=100000))
print("list")
print(timeit("in_test2()", setup="from __main__ import in_test2", number=100000))
print("set")
print(timeit("in_test3()", setup="from __main__ import in_test3", number=100000))
print("or")
print(timeit("in_test4()", setup="from __main__ import in_test4", number=100000))
输出:
tuple
4.735646052286029
list
4.7308746771886945
set
3.5755991376936436
or
4.687681658193469
对于3到5个字面量,set仍然以较大的优势胜出,并且or成为最慢的。
在Python 2中,set总是最慢的。Or是2到3个字面量时最快的,tuple和list是4个或更多字面量时更快的。我无法区分元组和列表的速度。
当要测试的值缓存在函数外的全局变量中,而不是在循环中创建文字时,set每次都胜出,即使在python2中也是如此。
这些结果适用于Core i7上的64位CPython。
列表性能:
>>> import timeit
>>> timeit.timeit(stmt='10**6 in a', setup='a = list(range(10**6))', number=1000)
15.08
设置性能:
>>> timeit.timeit(stmt='10**6 in a', setup='a = set(range(10**6))', number=1000)
3.90e-05
您可能想考虑元组,因为它们类似于列表,但不能修改。它们占用的内存更少,访问速度更快。它们没有列表那么灵活,但比列表更有效。它们的正常用途是作为字典键。
集合也是序列结构,但与列表和元组有两个不同。尽管集合确实有一个顺序,但这个顺序是任意的,不受程序员的控制。第二个区别是集合中的元素必须是唯一的。
根据定义设置。[python | wiki]。
>>> x = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
>>> x
{1, 2, 3}
设置因近即时“包含”检查而获胜:https://en.wikipedia.org/wiki/Hash_table
列表实现:通常是一个数组,低层接近金属,适合迭代和随机访问的元素索引。
Set implementation: https://en.wikipedia.org/wiki/Hash_table, it does not iterate on a list, but finds the element by computing a hash from the key, so it depends on the nature of the key elements and the hash function. Similar to what is used for dict. I suspect list could be faster if you have very few elements (< 5), the larger element count the better the set will perform for a contains check. It is also fast for element addition and removal. Also always keep in mind that building a set has a cost !
注意:如果列表已经排序,那么在小列表上搜索列表可能会非常快,但是对于更多的数据集,对于包含检查会更快。
我建议使用Set实现,用例仅限于引用或搜索存在,而使用Tuple实现,用例要求执行迭代。列表是一种低级实现,需要大量内存开销。