list与tuple的比较

男娘i 2022-08-31 06:00 133阅读 0赞

相同点

*  都支持索引和切片操作，都可以随意嵌套

不同点  
1.列表是动态的，元组是静态的

*  列表是动态的，长度大小不固定，可以随意地增加、删减或者改变元素（mutable）。
 *  而元组是静态的，长度大小固定，无法增加删减或者改变（immutable）。

2.列表与元组存储方式存在差异

>>> a = [1, 2, 3]
    >>> a.__sizeof__()
    64
    >>> b = (1, 2, 3)
    >>> b.__sizeof__()
    48
    >>>

对列表和元组，我们放置了相同的元素，但是元组的存储空间，却比列表要少。这是由于列表是动态的，所以它需要存储指针，来指向对应的元素，由于列表可变，所以需要额外存储已经分配的长度大小，这样才可以实时追踪列表空间的使用情况，当空间不足时，及时分配额外空间。

>>> b = []
    >>> b.__sizeof__()  # 空列表的存储空间为40字节
    40
    >>> b.append(1) 
    >>> b.__sizeof__()
    72  # 加入了元素1之后，列表为其分配了可以存储4个元素的空间 (72 - 40)/8 = 4
    >>> b.append(2)
    >>> b.__sizeof__()  # 由于之前分配了空间，所以加入元素2，列表空间不变
    72
    >>> import sys
    >>> sys.getsizeof(1)
    28
    >>> sys.getsizeof(int)
    416
    >>> b.append(3)
    >>> b.__sizeof__()
    72
    >>> b.append(4)
    >>> b.__sizeof__()
    72
    >>> b.append(5)  # 又加了32个字节
    >>> b.__sizeof__()
    104
    >>>

我们可以看到，为了减小每次增加 / 删减操作时空间分配的开销，python 每次分配空间时都会额外多分配一些，这样的机制（over-allocating）保证了其操作的高效性：增加 / 删除的时间复杂度均为 O(1)。

但是对于元组，情况就不同了。元组长度大小固定，元素不可变，所以存储空间固定。

3.列表和元组的性能差异

*  通过比较二者的存储方式，可以看出元组要比列表更加轻量级一些，所以总体上来说，元组的性能速度要略优于列表。
 *  另外，Python 会在后台，对静态数据做一些**资源缓存**（resource caching）。通常来说，因为垃圾回收机制的存在，如果一些变量不被使用了，Python 就会回收它们所占用的内存，返还给操作系统，以便其他变量或其他应用使用。但是对于一些静态变量，比如元组，如果它不被使用并且占用空间不大时，Python 会暂时缓存这部分内存。这样，下次我们再创建同样大小的元组时，Python 就可以不用再向操作系统发出请求，去寻找内存，而是可以直接分配之前缓存的内存空间，这样就能大大加快程序的运行速度。  
    list和tuple的使用场景  
    1.如果存储的数据和数量不变，使用元组更合适  
    2.如果要存储的数据，需要增加、删减或者改变元素，那么列表显然更优，因为这对于元组，你必须得通过新建一个元组来完成。

**小结**  
列表是动态的，长度可变，可以随意的增加、删减或改变元素。列表的存储空间略大于元组，性能略逊于元组。

元组是静态的，长度大小固定，不可以对元素进行增加、删减或者改变操作。元组相对于列表更加轻量级，性能稍优。

要存储的数据不变，使用tuple，否则使用list。