Python 为什么从列表中弹出比追加要耗时？

我在做一个简单的函数来重新排列一个没有太多元素的列表，比如100000或者可能一百万。 下面是函数的代码

    def Rearrange():
        global list1
        list1.append(list1[0])
        list1.pop(0)

基本上，这个just函数只是在列表的最后添加第一个元素并删除第一个元素。

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当我包含函数的#2行时，对于100000大小的列表，运行函数所需的时间约为0.002秒，而如果我们将该行注释掉，只留下上面的语句，则运行函数所需的时间约为5.2*10^-6秒。如何解释这一巨大差异？

Python列表是作为动态大小的数组实现的。因此，在数组中添加一个项目是便宜的，之后通常会有一些额外的位置。例如（只是一个示范性的例子，不保证确切的行为）：

要弹出第一个元素，需要复制整个数组：

l.pop(0)
# 1 2 3 4 5 6 7 8 x x x x x x, 8 modifications!

---

这就不同了。

Python列表是作为动态大小的数组实现的。因此，在数组中添加一个项目是便宜的，之后通常会有一些额外的位置。例如（只是一个示范性的例子，不保证确切的行为）：

要弹出第一个元素，需要复制整个数组：

l.pop(0)
# 1 2 3 4 5 6 7 8 x x x x x x, 8 modifications!

这就不同了。

来自：

也可以使用列表作为队列，其中第一个元素 添加的是检索到的第一个元素（“先进先出”）；然而 列表在这方面并不有效。而从 列表的结尾很快，从列表的开头插入或弹出 列表很慢（因为所有其他元素都必须移位） 一个）

要实现队列，请使用设计为 快速从两端追加和弹出

因此，您看到计时的原因是，100000个元素的列表上的

pop（0）

需要复制99999个指针。

来自：

也可以使用列表作为队列，其中第一个元素 添加的是检索到的第一个元素（“先进先出”）；然而 列表在这方面并不有效。而从 列表的结尾很快，从列表的开头插入或弹出 列表很慢（因为所有其他元素都必须移位） 一个）

要实现队列，请使用设计为 快速从两端追加和弹出

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因此，您看到计时的原因是，100000个元素的列表上的

pop（0）

需要复制99999个指针。

追加只需在末尾添加新元素，但随着pop的出现，所有现有元素都必须向列表的开头移动一步

您正在寻找的是一个

deque

，它确保pop和append都是O（1）——请参阅

是的，Python列表确实做到了这一点，请参见该链接中的这一行：

虽然列表对象支持类似的操作，但它们针对快速的固定长度操作进行了优化，并为pop（0）和insert（0，v）操作带来了O（n）内存移动成本，这两种操作都会更改基础数据表示的大小和位置

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append可以只在末尾添加新元素，但是使用pop时，所有现有元素都必须向列表的开头移动一步

您正在寻找的是一个

deque

，它确保pop和append都是O（1）——请参阅

是的，Python列表确实做到了这一点，请参见该链接中的这一行：

虽然列表对象支持类似的操作，但它们针对快速的固定长度操作进行了优化，并为pop（0）和insert（0，v）操作带来了O（n）内存移动成本，这两种操作都会更改基础数据表示的大小和位置

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追加只能在末尾添加新元素，但对于pop，所有现有元素都必须向列表的开头移动。@RemcoGerlich python列表真的这样做了吗？是的，我将我的评论变成了答案。追加只能在末尾添加新元素，但对于pop，必须将所有现有元素移到列表的开头。@RemcoGerlich python列表真的做到了吗？是的，我把我的评论变成了答案。python列表中没有

add

方法。你的意思是

append

？从什么时候开始列表被实现为关联数组？因为Python已经存在了。请参阅通常意义的文档或@Danstahr:associative array（又名dictional）与“c array”（即连续内存块，这是列表在CPython中的实现方式）非常不同。@Tim：你完全正确，不知什么原因，我完全搞乱了我通常使用的术语，没有任何问题。当然，我指的是动态长度数组。python列表中没有

add

方法。你的意思是

append

？从什么时候开始列表被实现为关联数组？因为Python已经存在了。请参阅通常意义的文档或@Danstahr:associative array（又名dictional）与“c array”（即连续内存块，这是列表在CPython中的实现方式）非常不同。@Tim：你完全正确，不知什么原因，我完全搞乱了我通常使用的术语，没有任何问题。当然，我指的是动态长度数组。