Python中字典和列表的索引效率分析及實戰(zhàn)結果

更新時間：2026年03月10日 10:50:50 作者：YoungerChina

Python中的索引是一種訪問數(shù)據(jù)結構中特定元素的方法,它在各種數(shù)據(jù)類型中都有應用,包括字符串、列表、元組和字典,這篇文章主要介紹了Python中字典和列表的索引效率分析及實戰(zhàn)結果的相關資料,需要的朋友可以參考下

1.序列

Python有多種內建的序列，所有序列都可以做某些特定的操作，大致上常用的是：加，乘，索引，分片以及檢查某個元素是否屬于序列的成員。在這里我們重點討論兩種，字典與列表。并且只討論其索引效率

2. 列表

列表是Python中最具靈活性的有序集合對象類型，其屬性：

1. 任意對象的有序集合

2. 通過偏移讀取

3. 可變長度、異構以及任意嵌套

4. 屬于可變序列的分類

5. 對象引用數(shù)組

3. 字典

除了列表外，字典是Python中最具靈活性的內置數(shù)據(jù)結構類型，其屬性：

1. 通過鍵而不是偏移量來讀取

2. 任意對象的無序集合（鍵的hash值存在有序）

3. 可變長、異構以及任意嵌套

4. 屬于可映射類型

5. 對象引用表（散列表）

在Python中，字典是通過哈希表實現(xiàn)的。也就是說，字典是一個數(shù)組，而數(shù)組的索引是鍵經(jīng)過哈希函數(shù)處理后得到的。哈希函數(shù)的目的是使鍵均勻地分布在數(shù)組中。

4. 索引效率分析

通過上述可以簡單地了解字典和列表的區(qū)別，列表是根據(jù)偏移量來讀取的，字典是根據(jù)鍵的Hash來讀取的。

通過實驗來測試其索引效率：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
###############################################
# File Name   : test.py
# Author      : Younger Liu
# Mail        : lewiyon@126.com
# Created Time: Tue 19 Jun 2018 08:58:42 AM CST
# Description : 
###############################################
 
import time
import random
import string
 
MAX_COUNT = 1000000
 
def test_dict(data, key=None):
	b_time = int(time.time()*1000*1000)
	data.get(key)
	a_time = int(time.time()*1000*1000)
 
	print("Elapsed time %d us to query [%s]" % (a_time - b_time, key))
 
def test_array(data, key=None):
	b_time = int(time.time()*1000*1000)
	for ele in data:
		if ele == key:
			break
		continue
	a_time = int(time.time()*1000*1000)
	print("Elapsed time %d us to query [%s]" % (a_time - b_time, key))
 
def gen_arr():
	arr = []
	for i in range(MAX_COUNT):
		ele = ''.join(random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 8))
		arr.append(ele)
		if i == 0:
			first = ele
		elif i == MAX_COUNT - 1:
			last = ele
	return arr, first, last
 
def gen_dict():
	dict = {}
	for i in range(MAX_COUNT):
		ele = ''.join(random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 8))
		dict[ele] = ele
		if i == 0:
			first = ele
		elif i == MAX_COUNT -1:
			last = ele
	return dict, first, last
 
if __name__ == '__main__':
	arr, first_ele, last_ele = gen_arr()
	print("-----Query first ele in array-------")
	test_array(arr, first_ele)
	print("-----Query last ele in array-------")
	test_array(arr, last_ele)
	print("-----Query ele not in array-------")
	test_array(arr, '111111')
	dict, first_key, last_key = gen_dict()
	print("-----Query first generated ele in dict-------")
	test_dict(dict, first_key)
	print("-----Query last generated ele in dict-------")
	test_dict(dict, last_key)
	print("-----Query ele not in dict-------")
	test_dict(dict, '111111')

運行結果如下：

-----Query first ele in array-------
Elapsed time 10 us to query [dRP3aEZQ]
-----Query last ele in array-------
Elapsed time 37236 us to query [6agsBq37]
-----Query ele not in array-------
Elapsed time 38666 us to query [111111]
-----Query first generated ele in dict-------
Elapsed time 12 us to query [DkYN2xJL]
-----Query last generated ele in dict-------
Elapsed time 3 us to query [BrNCeWP2]
-----Query ele not in dict-------
Elapsed time 2 us to query [111111]

多次運行，其結果相差不多

由此可見，字典的索引效率要遠遠大于列表