Wie implementiert Python seine Listen: Array, verknüpfte Liste oder etwas anderes?

Enthüllung der Implementierung der Python-Liste

Python-Listen sind grundlegende Datenstrukturen, die häufig zur Verwaltung von Objektsammlungen verwendet werden. Das Verständnis ihrer zugrunde liegenden Implementierung kann wertvolle Einblicke in ihre Funktionalität und Leistung liefern.

Ist es eine verknüpfte Liste oder ein Array?

Im Gegensatz zu Spekulationen sind Python-Listen nicht verknüpft listet noch Arrays explizit auf. Stattdessen verwenden sie einen hybriden Ansatz, der die Vorteile beider kombiniert.

Grundlegende Struktur: Vektor mit Gesamtzuordnung

Wenn wir uns mit dem Quellcode befassen, stoßen wir auf die Listenobjektdefinition in listobject.h. Es besteht aus einem Vektor oder Array von Zeigern, ob_item, das Verweise auf jedes Listenelement enthält. Darüber hinaus begleiten diesen Vektor zwei wichtige Attribute: ob_size, das die aktuelle Größe der Liste angibt, und „locationed“, das die zugewiesene Kapazität darstellt.

Dynamische Speicherverwaltung

Python-Listen Verwenden Sie eine dynamische Größenänderungsstrategie, um sich an unterschiedliche Datenlasten anzupassen. Wenn die Liste voll ist, wird basierend auf einer bestimmten Formel ein neues, größeres Array zugewiesen. Diese Überzuweisung trägt dazu bei, die Häufigkeit von Größenänderungsvorgängen zu minimieren.

Vorteile des Hybridansatzes

Pythons einzigartige Implementierung kombiniert die Vorteile von Arrays und verknüpften Listen:

• Array-Struktur für effizienten Zugriff: Die vektorartige Natur der Die Liste ermöglicht einen effizienten Direktzugriff auf ihre Elemente.
• Dynamische Größenänderung für den Umgang mit variablen Daten: Die Überzuweisungsstrategie gewährleistet eine reibungslose Erweiterung, wenn die Liste wächst, und mildert übermäßige Größenänderungsvorgänge.

Fazit

Python-Listen nutzen einen hybriden Ansatz und kombinieren effektiv die Stärken von Arrays und verknüpften Listen. Die resultierende Implementierung bietet eine vielseitige und flexible Datenstruktur, die Sammlungen variabler Größe effizient verarbeiten kann.

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