第三篇：Python数据结构深度解析与工程实践

第一章：列表与字典

1.1 列表的工程级应用

1.1.1 动态数组实现机制

Python列表底层采用动态数组结构，初始分配8个元素空间，当空间不足时按0,4,8,16,25,35...的公式扩容，每次扩容增加约12.5%的容量

通过sys模块可验证扩容过程：

import sys
lst = []
prev_size = 0
for i in range(100):
    current_size = sys.getsizeof(lst)
    if current_size != prev_size:
        print(f"元素数量:{len(lst):<3} 内存占用:{current_size}字节")
        prev_size = current_size
    lst.append(None)

1.1.2 多维数据处理

嵌套列表实现矩阵运算：

matrix = [
    [1,2,3],
    [4,5,6],
    [7,8,9]
]
# 矩阵转置
transposed = [[row[i] for row in matrix] for i in range(3)]
print(transposed)  # [[1,4,7], [2,5,8], [3,6,9]]

# 使用numpy优化
import numpy as np
np_matrix = np.array(