python元组和列表的联系_Python元组和列表的区别

元组和列表同属序列类型&＃xff0c;且都可以按照特定顺序存放一组数据&＃xff0c;数据类型不受限制&＃xff0c;只要是 Python 支持的数据类型就可以。那么&＃xff0c;元组和列表有哪些区别呢&＃xff1f;

元组和列表最大的区别就是&＃xff0c;列表中的元素可以进行任意修改&＃xff0c;就好比是用铅笔在纸上写的字&＃xff0c;写错了还可以擦除重写&＃xff1b;而元组中的元素无法修改&＃xff0c;除非将元组整体替换掉&＃xff0c;就好比是用圆珠笔写的字&＃xff0c;写了就擦不掉了&＃xff0c;除非换一张纸。

可以理解为&＃xff0c;tuple 元组是一个只读版本的 list 列表。

需要注意的是&＃xff0c;这样的差异势必会影响两者的存储方式&＃xff0c;我们来直接看下面的例子&＃xff1a;

>>> listdemo &＃61; []

>>> listdemo.__sizeof__()

40

>>> tupleDemo &＃61; ()

>>> tupleDemo.__sizeof__()

24

可以看到&＃xff0c;对于列表和元组来说&＃xff0c;虽然它们都是空的&＃xff0c;但元组却比列表少占用 16 个字节&＃xff0c;这是为什么呢&＃xff1f;

事实上&＃xff0c;就是由于列表是动态的&＃xff0c;它需要存储指针来指向对应的元素&＃xff08;占用 8 个字节&＃xff09;。另外&＃xff0c;由于列表中元素可变&＃xff0c;所以需要额外存储已经分配的长度大小&＃xff08;占用 8 个字节&＃xff09;。但是对于元组&＃xff0c;情况就不同了&＃xff0c;元组长度大小固定&＃xff0c;且存储元素不可变&＃xff0c;所以存储空间也是固定的。

读者可能会问题&＃xff0c;既然列表这么强大&＃xff0c;还要元组这种序列类型干什么&＃xff1f;

通过对比列表和元组存储方式的差异&＃xff0c;我们可以引申出这样的结论&＃xff0c;即元组要比列表更加轻量级&＃xff0c;所以从总体上来说&＃xff0c;元组的性能速度要由于列表。

另外&＃xff0c;Python 会在后台&＃xff0c;对静态数据做一些资源缓存。通常来说&＃xff0c;因为垃圾回收机制的存在&＃xff0c;如果一些变量不被使用了&＃xff0c;Python 就会回收它们所占用的内存&＃xff0c;返还给操作系统&＃xff0c;以便其他变量或其他应用使用。

但是对于一些静态变量&＃xff08;比如元组&＃xff09;&＃xff0c;如果它不被使用并且占用空间不大时&＃xff0c;Python 会暂时缓存这部分内存。这样的话&＃xff0c;当下次再创建同样大小的元组时&＃xff0c;Python 就可以不用再向操作系统发出请求去寻找内存&＃xff0c;而是可以直接分配之前缓存的内存空间&＃xff0c;这样就能大大加快程序的运行速度。

下面的例子&＃xff0c;是计算初始化一个相同元素的列表和元组分别所需的时间。我们可以看到&＃xff0c;元组的初始化速度要比列表快 5 倍。

C:\Users\mengma>python -m timeit &＃39;x&＃61;(1,2,3,4,5,6)&＃39;

20000000 loops, best of 5: 9.97 nsec per loop

C:\Users\mengma>python -m timeit &＃39;x&＃61;[1,2,3,4,5,6]&＃39;

5000000 loops, best of 5: 50.1 nsec per loop

当然&＃xff0c;如果你想要增加、删减或者改变元素&＃xff0c;那么列表显然更优。因为对于元组来说&＃xff0c;必须得通过新建一个元组来完成。

总的来说&＃xff0c;元组确实没有列表那么多功能&＃xff0c;但是元组依旧是很重要的序列类型之一&＃xff0c;元组的不可替代性体现在以下这些场景中&＃xff1a;

元组作为很多内置函数和序列类型方法的返回值存在&＃xff0c;也就是说&＃xff0c;在使用某些函数或者方法时&＃xff0c;它的返回值会元组类型&＃xff0c;因此你必须对元组进行处理。

元组比列表的访问和处理速度更快&＃xff0c;因此&＃xff0c;当需要对指定元素进行访问&＃xff0c;且不涉及修改元素的操作时&＃xff0c;建议使用元组。

元组可以在映射&＃xff08;和集合的成员&＃xff09;中当做“键”使用&＃xff0c;而列表不行。这会在后续章节中作详解介绍。