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 目錄

• 一、元組和列表
  • 1.元組和列表的性能分析
  • 2.為什么列表在 Python 中是最常用的呢?
  • 3.timeit 里面有個 Timer 類
  • 4.timeit 里面還有個直接用的 timeit 的方法，timeit.timeit()
  • 5.這 2 個方法有啥區(qū)別?
• 二、命名元組
• 三、命名元組有什么特點?

一、元組和列表

元組vs列表

 

1.元組和列表的性能分析

元組和列表用來存儲數(shù)據(jù)，在元組和列表里面查詢的時候，到底哪個更快呢?

計算創(chuàng)建元組和列表所需的時間：ipython 中使用timeit這個命令。

計算時間模塊介紹：

import timeit 
#timeit.timeit 

可以用這個模塊來測試函數(shù)的性能。

安裝 ipython：pip install ipython

 

ipython 是個交互環(huán)境，就跟我們輸入 Python 進去是一樣的。只不過它外面做了一層封裝，比 Python 交互環(huán)境更好用一點。

ipython 里面有一個命令叫做timeit，后面可以跟一個 Python 表達式。

例如定義一個列表在后面：

 

敲完這行命令，返回了一行時間。這個是在內(nèi)存中初始化一個列表，如圖可以看到創(chuàng)建了一千萬次，時間是 48.4ns

可以看出，創(chuàng)建一個元組比創(chuàng)建一個列表要快得多。

元組的速度比列表要快 3 倍多。在內(nèi)存里，當我們創(chuàng)建一個列表的時候，會劃分一塊區(qū)域出來，拿一塊區(qū)域給列表來儲存值。例如初始化，里面給它留了 20 個位置在這個列表里面儲存值。

列表占用內(nèi)存如圖

 

當儲存到一定程度，Python 解釋器檢測到列表快要盛滿了的時候，它會對列表做一個擴容。

給擴容到 200，當存儲到 150 的時候，發(fā)現(xiàn)又快存儲滿了，又會給你繼續(xù)擴容。

隨著數(shù)據(jù)的增多，底層會不斷給這個列表擴容。

初始化一個元組，同樣也是一千萬次，只需 12.8ns

 

元組是一個不可變的類型。

比如定義的元組里面有 3 個元素，Python 解釋器在給它分內(nèi)存的時候，就給它分了 3 個格子。

這里面只能存 3 條數(shù)據(jù)，就這么大，所以元組占用的內(nèi)存比列表要少。

元組和列表內(nèi)存占用對比圖

 

用一個列表存儲 50 條數(shù)據(jù)和用一個元組存儲 50 條數(shù)據(jù)，那么元組占用的內(nèi)存要比列表小得多。

2.為什么列表在 Python 中是最常用的呢?

因為列表比較靈活，用列表的話，可以往里面不斷得添加元素。如果元素固定的，那就用元組。

3.timeit 里面有個 Timer 類。

來看看這個類的源碼：

 

 

timer=default_timer代表的是：創(chuàng)建一個列表、元組等，它要執(zhí)行的一個次數(shù)。

看源碼，默認是一千萬次：

 

import timeit # 這個模塊可以用來做性能分析def func(): for i in range(10): print(i)# 這個對象有個方法叫做timeitres = timeit.Timer(func).timeit(100) # 把這個func函數(shù)傳進去，運行100次，然后返回的是個時間# timeit.Timer(func).timeit(100)中函數(shù)func是不需要加引號的，如果是字符串、列表這些需要加# 引號放進去print(res)

可以看到運行 100 次需要的時間是：0.0043269999999999975

4.timeit 里面還有個直接用的 timeit 的方法，timeit.timeit()

import timeit  # 這個模塊可以用來做性能分析 
 
 
def func(): 
    for i in range(10): 
        print(i) 
 
# 這個對象有個方法叫做timeit 
# res = timeit.Timer(func).timeit(100) # 把這個func函數(shù)傳進去，運行100次，然后返回的是個時間 
# timeit.Timer(func).timeit(100)中函數(shù)func是不需要加引號的，如果是字符串、列表這些需要加引號放進去 
 
# print(res) 
 
res2 = timeit.timeit('[1,2,3]') 
print(res2) 

這個模塊的作用： 大家寫的功能函數(shù)，可以用它測下功能函數(shù)的速度，執(zhí)行大概要多久。

默認是一千萬次，結(jié)果如下：

 

如果列表不加引號直接傳是會報錯的：

 

提示不可被調(diào)用!

5.這 2 個方法有啥區(qū)別?

其實它們是一個東西。

 

二、命名元組

元組的性能是大大優(yōu)于列表的。元組、列表在使用的時候，都是通過下標索引取值的。

下標索引取值不太人性化，如果我知道數(shù)據(jù)儲存在元組里面，但是我不知道它具體儲存的下標位置。這個時候找這個元素，還得先把下標找出來，知道下標再去拿，這樣很不方便。

字典的話，這方面就比較有優(yōu)勢。數(shù)據(jù)是存儲在字典里面的，只要通過鍵，就能把值找到。字典相對于元組和列表，有一定的優(yōu)勢和劣勢。

命名元組使用的時候可以讓元組像字典一樣去取值。

例如，有個元組里面保存了 3 條數(shù)據(jù)：

創(chuàng)建一個命名元組的話，需要用到 Python 的一個內(nèi)置模塊from collections import namedtuple

import timeit  # 這個模塊可以用來做性能分析 
from collections import namedtuple 
# namedtuple是個函數(shù)，創(chuàng)建命名元組可以通過這個函數(shù)來創(chuàng)建 
 
def func(): 
    for i in range(10): 
        print(i) 
 
# 這個對象有個方法叫做timeit 
# res = timeit.Timer(func).timeit(100) # 把這個func函數(shù)傳進去，運行100次，然后返回的是個時間 
# timeit.Timer(func).timeit(100)中函數(shù)func是不需要加引號的，如果是字符串、列表這些需要加引號放進去 
 
# print(res) 
 
res2 = timeit.timeit('[1,2,3]') 
 
print(res2) 
 
 
# 命名元組 
 
# 如果知道里面儲存的具體位置，可以通過下標取值。例如tu=[0] 
# 如果我不知道名字存儲在哪里，通過下標去取值就不好取了 
 
# 命名元組可以使取值的時候像列表一樣取 
 
student_info = namedtuple('info_tuple',['name','age','gender']) # 這個函數(shù)接收2個參數(shù)，第一個參數(shù)是創(chuàng)建命名元組的類型的名字； 
# 第二個參數(shù)的話，傳一個列表 
# 列表里寫創(chuàng)建命名元組的一個命名，例如第一個元素命名為name 
# 這個函數(shù)調(diào)用傳了2個參數(shù)，返回出來一個對象。這個對象叫做student_info 
# 通過這個對象student_info創(chuàng)建命名元組 
 
tu = student_info('qinghan',18,'nv') 
print(tu) 

 

這個 tu 就是個命名元組。

student_info 是通過命名元組這個namedtuple函數(shù)創(chuàng)建命名元組類型：namedtuple('info_tuple',['name','age','gender'])。

然后返回出來一個對象student_info

通過student_info這個對象傳入對應的元組，定義元組的時候就通過這個對象把元素寫進去，返回的就是命名元組。

三、命名元組有什么特點?

它取值的時候可以像字典一樣取值，通過對應的鍵，找到對應的值。命名元組使用起來更像對象。

這樣用：命名元組.name

這樣就能找到 name 所對應的值：

import timeit  # 這個模塊可以用來做性能分析 
from collections import namedtuple 
# namedtuple是個函數(shù)，創(chuàng)建命名元組可以通過這個函數(shù)來創(chuàng)建 
 
def func(): 
    for i in range(10): 
        print(i) 
 
# 這個對象有個方法叫做timeit 
# res = timeit.Timer(func).timeit(100) # 把這個func函數(shù)傳進去，運行100次，然后返回的是個時間 
# timeit.Timer(func).timeit(100)中函數(shù)func是不需要加引號的，如果是字符串、列表這些需要加引號放進去 
 
# print(res) 
 
res2 = timeit.timeit('[1,2,3]') 
 
print(res2) 
 
 
# 命名元組 
 
# 如果知道里面儲存的具體位置，可以通過下標取值。例如tu=[0] 
# 如果我不知道名字存儲在哪里，通過下標去取值就不好取了 
 
# 命名元組可以使取值的時候像列表一樣取 
 
student_info = namedtuple('info_tuple',['name','age','gender']) # 這個函數(shù)接收2個參數(shù)，第一個參數(shù)是創(chuàng)建命名元組的類型的名字； 
# 第二個參數(shù)的話，傳一個列表 
# 列表里寫創(chuàng)建命名元組的一個命名，例如第一個元素命名為name 
# 這個函數(shù)調(diào)用傳了2個參數(shù)，返回出來一個對象。這個對象叫做student_info 
# 通過這個對象student_info創(chuàng)建命名元組 
 
tu = student_info('qinghan',18,'nv') 
print(tu.name) 

 

設定命名元組類型的時候，它返回的這個對象它里面只包含了傳進去的這幾個名字。

接下來，要創(chuàng)建命名元組的時候，元素和它一樣多，名字和對應的元素的值是一一對應的，不能多，不能少。

否則就會報錯：

 

print(type(tu)) # 看下它的類型

 

它返回的對象和類型名用的同一個名字。

print(type(student_info))

import timeit  # 這個模塊可以用來做性能分析 
from collections import namedtuple 
# namedtuple是個函數(shù)，創(chuàng)建命名元組可以通過這個函數(shù)來創(chuàng)建 
 
def func(): 
    for i in range(10): 
        print(i) 
 
# 這個對象有個方法叫做timeit 
# res = timeit.Timer(func).timeit(100) # 把這個func函數(shù)傳進去，運行100次，然后返回的是個時間 
# timeit.Timer(func).timeit(100)中函數(shù)func是不需要加引號的，如果是字符串、列表這些需要加引號放進去 
 
# print(res) 
 
res2 = timeit.timeit('[1,2,3]') 
 
print(res2) 
 
 
# 命名元組 
 
# 如果知道里面儲存的具體位置，可以通過下標取值。例如tu=[0] 
# 如果我不知道名字存儲在哪里，通過下標去取值就不好取了 
 
# 命名元組可以使取值的時候像列表一樣取 
# 設定命名元組類型 
# student_info是個類 
student_info = namedtuple('student_info',['name','age','gender']) # 這個函數(shù)接收2個參數(shù)，第一個參數(shù)是創(chuàng)建命名元組的類型的名字； 
# 第二個參數(shù)的話，傳一個列表 
# 列表里寫創(chuàng)建命名元組的一個命名，例如第一個元素命名為name 
# 這個函數(shù)調(diào)用傳了2個參數(shù)，返回出來一個對象。這個對象叫做student_info 
# 通過這個對象student_info創(chuàng)建命名元組 
 
tu = student_info('qinghan',18,'nv') 
print(tu.name) 
 
print(type(tu)) # 看下它的類型 
print(type(student_info)) 
# 因為student_info是個類，所以看student_info的type就是個type。隨便看哪個類都是一樣的。 

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