列表与字典列表

Posted 2023-02-23

【中文标题】列表与字典列表

【英文标题】：List of lists vs dictionary

【发布时间】：2013-04-06 02:35:33

【问题描述】：

在 Python 中，使用列表列表与使用字典相比是否有任何优点/缺点，更具体地说是在使用它们进行数值运算时？我正在编写一类函数来解决我的线性代数类的简单矩阵运算。我用的是字典，但后来我看到numpy 使用的是列表列表，所以我想它一定有一些优势。

示例：[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]] 与 0:[1,2,3],1:[4,5,6],2:[7,8,9] 相对

【问题讨论】：

视情况而定。阅读有关哈希表如何工作的数据结构教科书。有很多不同之处使得某些用例更快，而另一些则更慢。

lists 将保持顺序，而 dicts 是无序的，恕我直言，矩阵相关操作列表更合适。

numpy 不使用列表列表：它可能以列表列表的形式显示一个二维数组，但它使用更高效且更高效的专用数组类型比列表列表更通用。

它确实取决于，如果你有一个非常稀疏的矩阵，那么lists 充满Nones，dict 可能更有意义。

@Lattyware 直观地说，看起来即使是一个稍微稀疏的列表，中间有许多删除/插入（这需要在list 中进行大量复制），dict 可能会更好. （当然，也可能不是因为复杂性理论与实践中的性能没有直接关系。）

【参考方案1】：

我认为这在很大程度上取决于您计划如何使用这种结构。

Python 的字典（和大多数字典一样）默认情况下是无序的。如果你打算像这样迭代你的数据，你不应该使用字典：

for list in dict.keys():
    for elem in list:
        # Logic

同样地，使用带有键 1、2、3 ... 的字典没有多大意义，因为它们除了索引之外没有什么价值。由于散列过程，字典也占用了更多的内存空间。

如果您计划按元素访问项目（听起来很像您想要的），您仍然需要使用列表。在 O(1) 的列表中查找索引，与在字典中相同。唯一的区别是当您查找某个键值而不是索引时（这将比在字典中更快）。

只有当你有某种键值关系映射时，你才真正应该考虑使用字典，其中需要搜索有意义的键来检索相关值。这听起来不像是其中一种情况。坚持使用列表列表。

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_{这并不是说字典是一种糟糕的数据结构。 Ruby 和 Python 向我介绍了它们，它们对于上述任何映射问题都非常有用（我发现我遇到了很多）。它们只是对特定类别的问题有用，而这不是其中之一。}

【参考方案2】：

当字典的键是0、1、...、n 时，list 会更快，因为不涉及散列。只要键不是这样的序列，就需要使用dict。

【讨论】：

我认为list是双向链表，在list中查找时间是O(n)，而在dict中是O(1)，所以查找比较慢在list

@Akavall Python 列表不是双向链表。

@Akavall 列表实现为动态数组，How are lists implemented?