列表和元組，都是一個(gè)可以放置任何數(shù)據(jù)類型的有序集合。

列表的特性

動(dòng)態(tài)的（mutable）：長度大小不固定，可以隨意地增加、刪減或者改變元素。

會(huì)修改原來列表中的元素，而不會(huì)創(chuàng)建新的列表。

# 新建一個(gè)列表
l = [1, 2, 'hello', 'world']
# 輸出列表
l
# 顯示內(nèi)容
[1, 2, 'hello', 'world']
# 訪問列表元素
l[3] = 3 # 列表允許訪問第4個(gè)元素，并修改
# 輸出列表
l
# 顯示內(nèi)容
[1, 2, 'hello', 3]
# 添加元素
l.append(5) # 把元素5 添加到列表后面
# 輸出列表
l
# 顯示內(nèi)容
[1, 2, 'hello', 3, 5]

元組的特性

靜態(tài)的（immutable）：長度大小固定，無法增加刪減或者改變。

若要改變元組內(nèi)的數(shù)據(jù)，只能新開一塊內(nèi)存，新建一個(gè)元組。

# 新建一個(gè)元組
tup = ('jason', 22)
# 輸出元組
tup
# 顯示內(nèi)容
('jason', 22)
# 不能對元組直接操作，需要新建一個(gè)新元組
net_tup = tup + (5, ) # 創(chuàng)建新的元組new_tup 后，以此填充元素，新增元素后的',' 不可以省略
# 輸出元組
net_tup
# 顯示內(nèi)容
('jason', 22, 5)

兩者支持的操作

負(fù)數(shù)索引

列表和元組都支持負(fù)數(shù)索引，-1 表示倒數(shù)第一個(gè)元素，-2 表示倒數(shù)第二個(gè)，以此類推。

l = [1, 2, 'hello', 3, 5]
l[-1] # 列表的負(fù)數(shù)索引
# 顯示內(nèi)容
5
tup = ('jason', 22)
tup[-1] # 元組的負(fù)數(shù)索引
# 顯示內(nèi)容
22

切片操作

切片操作指的是，輸出規(guī)定范圍內(nèi) [start : end]的所有元素，但不包含最后一位。

例如 [0:3] 就是從下標(biāo)0 開始，一直輸出到下標(biāo)2（3-1） 。

l = [1, 2, 'hello', 3, 5]
l[0:3] # 列表的切片操作
# 顯示內(nèi)容
[1, 2, 'hello']
tup = ('jason', 22)
tup[0:2] # 元組的切片操作
# 顯示內(nèi)容
('jason', 22)

隨意嵌套

new_l = [[1, 2, 3], [4, 5]] # 嵌套列表
new_l
# 顯示內(nèi)容
[[1, 2, 3], [4, 5]]
new_tup = ((1, 2, 3,), (4, 5, 6)) # 嵌套元組
new_tup
# 顯示內(nèi)容
((1, 2, 3), (4, 5, 6))

相互轉(zhuǎn)換

list((1, 2, 3)) # list() 函數(shù)把元組轉(zhuǎn)化成列表
tuple([1, 2, 3]) # tuple() 函數(shù)把列表轉(zhuǎn)化成元組

常用內(nèi)置函數(shù)

count(item) 統(tǒng)計(jì)列表 / 元組中 item 出現(xiàn)的次數(shù)

• index(item) 返回列表 / 元組中 item 第一次出現(xiàn)的索引
• list.reverse() and list.sort() 只能對列表應(yīng)用
  • list.reverse() 原地倒轉(zhuǎn)列表
  • list.sort() 排序
• reversed() and sorted()
  • reversed() 對列表 / 元組進(jìn)行倒轉(zhuǎn)
    • 返回一個(gè)倒轉(zhuǎn)后的迭代器，使用list() 將其轉(zhuǎn)換成列表
• sorted() 對列表 / 元組進(jìn)行排序
  • 返回排好序的新列表

存儲方式的差異

l = [1, 2, 3]
l.__sizeof__()
64
tup = (1, 2, 3)
tup.__sizeof__()
48

存儲同樣的內(nèi)容，列表卻比元組多用了16字節(jié)。

• 列表是動(dòng)態(tài)，需要指針來指向?qū)?yīng)的元素。
• 列表它可變，需要額外存儲已經(jīng)分配的長度大小，追蹤列表空間使用的情況，當(dāng)空間不足時(shí)，可以及時(shí)分配額外空間。
• 存儲指針的空間長度的存儲空間各為8 字節(jié)。

列表初始空間是：40，添加字符后會(huì)擴(kuò)展4個(gè)元素的空間：32，所以是：72字節(jié)。當(dāng)需要存儲的元素空間大于存儲空間時(shí)，列表會(huì)新增4個(gè)元素的空間：32。

這樣的增加 / 刪減操作機(jī)制（over-allocating）保證了其操作的有效性，增加 / 刪減的時(shí)間復(fù)雜度均為O（1）

性能對比

元組比列表更加輕量級一些，從總體來講，元組的性能速度要略優(yōu)于列表。

Python 會(huì)在后臺對靜態(tài)數(shù)據(jù)做一些資源緩存（resource caching）

垃圾回收機(jī)制，當(dāng)一些變量不被使用了，Python 就會(huì)回收它們所占用的內(nèi)存，返還給操作系統(tǒng)，以便其他變量或其他應(yīng)用使用。

但元組不被使用并且占用空間不大時(shí)，Python 會(huì)暫時(shí)緩存這一部分。下次調(diào)用時(shí)，Python 會(huì)直接用這塊緩存的內(nèi)存空間，大大加快程序的運(yùn)行速度。

初始化一個(gè)相同元素的列表和元組，元組的速度比列表快5倍。

索引操作，兩者速度差別非常小，幾乎可以忽略不計(jì)。

增加 / 刪減或改變元素，列表更優(yōu)。元組需要新建一個(gè)元組。

兩者的使用場景

存儲的數(shù)據(jù)和數(shù)量不變，選用元組合適。存儲的數(shù)據(jù)或數(shù)量是可變的，選擇列表更合適。

總結(jié)

列表和元組都是有序，可以存儲任何數(shù)據(jù)類型的集合。

區(qū)別：

列表是動(dòng)態(tài)，長度可變?？梢栽黾?、刪除、修改元素，存儲空間略大于元組，性能略遜于元組。

元組是靜態(tài)的，長度固定。不可以對元素進(jìn)行操作，元組對于列表來說更加輕量級，性能稍優(yōu)。

提問：兩個(gè)創(chuàng)建空列表的方法，哪個(gè)更快。

# option A
empty_list = list()
# option B
empty_list = []

自答：我認(rèn)為option B 更快一些，它直接創(chuàng)建了一個(gè)空列表。但option A 是通過list() 進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。

解答：[ ] 是一個(gè)內(nèi)置的C 函數(shù)，直接被調(diào)用。而list 是一個(gè)function call，Python 的function call 會(huì)創(chuàng)建stack，并且進(jìn)行一系列參數(shù)檢查的操作，比較expensive。

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！

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