Python中使用extend方法和‘+‘方式拼接大量list的时间对比

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'+'方法

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extend方法

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两种方法对比后发现,用’+‘方式进行拼接耗时巨大,这是由于每次迭代过程中的’list + new_list’都会创建一个新的列表,并对list列表进行复制,这个过程耗时巨大,而且会随着list列表长度的增加,耗时也会越来越长,因而长度为200000时已经耗时62秒;相比于’+'方式,使用extend方法在原有list列表上进行修改速度快了很多。

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Python 是一种高级、解释型、通用的编程语言,以其简洁易读的语法而闻名,适用于广泛的应用,包括Web开发、数据分析、人工智能和自动化脚本

### Python列表连接的加法操作 在 Python 中,列表list)是一种可变的数据结构,支持多种操作。其中,使用加法运算符 `+` 可以实现两个列表的连接[^1]。这种操作被称为列表拼接list concatenation)。具体来说,当两个列表通过 `+` 运算符进行连接时,Python 会创建一个新的列表,并将两个原始列表中的元素按顺序合并到新列表中。 以下是列表拼接的一个示例: ```python list1 = [1, 2, 3] list2 = [4, 5, 6] result = list1 + list2 print(result) # 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6] ``` 需要注意的是,这种拼接操作不会修改原始的列表 `list1` `list2`,而是返回一个新的列表 `result`,其中包含两个列表的所有元素[^1]。 此外,如果尝试将列表与其他类型的数据(例如字符串或数字)使用 `+` 运算符进行操作,则会引发异常。这是因为 Python 不允许对不同类型的数据执行加法操作[^2]。例如: ```python list1 = [1, 2, 3] string = "hello" # 下面的代码会抛出 TypeError 异常 result = list1 + string # TypeError: can only concatenate list (not "str") to list ``` 关于性能方面,列表拼接操作的时间复杂度为 O(k),其中 k 是第二个列表的长度。这是因为在内部实现中,Python 需要遍历第二个列表并将所有元素复制到新列表中[^3]。然而,如果涉及多次连续的拼接操作,可能会导致性能问题,因为每次拼接都会创建新的列表并复制所有元素。 为了提高性能,可以考虑使用其他方法来替代 `+` 操作符,例如 `extend()` 方法。该方法直接在原列表上追加另一个列表的所有元素,而不需要创建新的列表对象。示例如下: ```python list1 = [1, 2, 3] list2 = [4, 5, 6] list1.extend(list2) print(list1) # 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6] ``` 这种方法避免了频繁创建新列表带来的开销,因此在需要多次拼接的情况下更加高效[^1]。
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