Python 的列表是作為鍊錶還是陣列實現的？

Python 清單實作揭曉

它是鍊錶還是陣列？

中在 Python 的列表操作領域，底層實現對許多人來說仍然是個謎。猜測比比皆是，但好奇的人卻沒有得到具體的答案。為了解開這個謎團，我們深入研究 C 程式碼，揭開 Python 列表結構的真實本質。

指標向量

與猜測相反鍊錶，Python 的列表是建立在類似數組的結構之上的。檢查 listobject.h 標頭揭示了清單的核心定義：稱為 PyListObject 的類型。此結構由三個基本元素組成：

• ob_size: 目前使用的元素數量。
• ob_item: Python 物件陣列指針，代表列表項目。
• 分配：陣列的最大容量。

動態分配和過度分配

數組 ob_item 提供對列表元素的直接訪問，類似於 C 中的數組。 ，Python採用過度分配的策略來優化效率。當 ob_item 陣列填滿時，會指派一個新的更大的陣列。新容量使用以下公式計算：

new_allocated = (newsize >> 3) + (newsize < 9 ? 3 : 6);
new_allocated += newsize;

其中 newsize 是請求的大小。這個公式確保為將來的插入提供足夠的空間，同時避免過多的分配開銷。

結論

Python 列表介面的背後是基於向量的實作。每個列表項都由指向物件的指標表示，並且向量本身被動態分配和過度分配以增強效能。這種方式在高效儲存和靈活成長之間取得了平衡，實現了Python基本列表資料結構的無縫運作。

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