python列表替代——元组、双端队列、数组

在python各种数据类型中,list列表类型简单、灵活、实用,但是在针对某些具体的需求时,出于性能等的考虑,可以使用其他数据类型。
列表元素不可变时,可以使用元组类型;在处理大量数值时,可以使用数组类型;如果经常需要在列表两端添加或删除元素,可以使用双端队列类型。

1. 元组 tuple

长度相同的元组和列表相比,元组占用的内存更少,而且只要见到元组,我们可以知道它的长度及内容是不可变的。
(注意:元组不要引用可变对象,这会导致元组的值发生变化。)

可以使用hash函数判断元组的值是否固定:(如果固定则返回True)

def is_fixed(obj):
    '''判断一个对象的值是否固定'''
    try:
        hash(obj)
    except TypeError:
        return False
    return True

2. 双端队列 deque

借助list.append()和list.pop(0)方法,列表可以当作队列来使用,但是在列表头删除元素时,整个列表必须在内存中移动,影响运行效率。

双端队列优化了在两端增删元素的操作,使用以下代码可以快速创建队列并使用:

from collections import deque
deque(obj_iterable) # 创建双端队列
deque(obj_iterable, max_len) # 指定最大长度,deque填满之后,添加一个元素,将删除一个元素

3. 数组(array) 及 memoryview对象

如果列表中的元素全为数值类型,使用数组array处理会更加高效。
内置的memoryview类可以在不复制字节的情况下处理数组的切片,是一种共享内存的序列类型。

使用以下代码可以快速创建数组及memoryview对象:

from array import array
'''类型代码typecode及对应的C存储类型
c:char
b:signed char
B:unsigned char
h:signed short
H:unsigned short
i:signed int
I:unsigned int
l:signed long
L:unsigned int
f:float
d:double
'''
array(typecode, obj_iterable) # 创建数组
memoryview(obj_array) # 创建memoryview对象
obj_memoryview.cast(typecode) # 创建memoryview对象
obj_memoryview.cast(typecode, [row_num, column_num]) # 指定‘row_num’行‘column_num’列
deque(obj_iterable) # 创建双端队列
deque(obj_iterable, max_len) # 指定最大长度

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