Python はリスト (配列、リンクされたリスト、またはその他) をどのように実装しますか?

Python のリストの実装の公開

Python リストは、オブジェクトのコレクションを管理するために広く使用されている基本的なデータ構造です。基礎となる実装を理解すると、その機能とパフォーマンスについて貴重な洞察が得られます。

リンクされたリストですか、それとも配列ですか?

推測に反して、Python リストはどちらもリンクされていませんリストや配列を明示的に指定します。代わりに、両方の利点を組み合わせたハイブリッド アプローチを利用します。

基礎となる構造: 過剰割り当てのあるベクトル

ソース コードを詳しく調べると、リスト オブジェクトの定義が見つかります。 listobject.h 内。これは、各リスト要素への参照を保持するポインターのベクトルまたは配列 ob_item で構成されます。さらに、このベクトルには 2 つの重要な属性が付属しています。リストの現在のサイズを示す ob_size と、割り当てられた容量を表す assigned です。

Dynamic Memory Management

Python リスト動的サイズ変更戦略を採用して、さまざまなデータ負荷に適応します。リストがいっぱいになると、特定の式に基づいて、より大きな新しい配列が割り当てられます。この過剰な割り当ては、サイズ変更操作の頻度を最小限に抑えるのに役立ちます。

ハイブリッド アプローチの利点

Python の独自の実装は、配列とリンク リストの利点を組み合わせています。

• 効率的なアクセスのための配列構造:リストのベクトルのような性質により、その要素への効率的なランダム アクセスが可能になります。
• 可変データを処理するための動的なサイズ変更: 過剰割り当て戦略により、リストの成長に応じてスムーズな拡張が保証され、過度のサイズ変更が軽減されます。

結論

Python リストはハイブリッド アプローチを活用し、配列とリンク リストの長所を効果的に組み合わせます。結果として得られる実装により、可変サイズのコレクションを効率的に処理できる多用途かつ柔軟なデータ構造が提供されます。

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