Python 的 llist 模块


介绍

Python 自带的列表数据类型非常灵活,在各种情况下都非常有用。但是,当处理大型数据集时,这些列表可能会变得资源密集型,从而极大地降低程序速度。在这种情况下,可以使用 Python 的 llist 模块。llist 模块是一个第三方扩展,为 Python 提供了链表数据结构,对于某些用例,它提供了更高的效率。这篇文章将探讨这个有用的模块,解释其组件,并演示如何使用它以及实际应用。

理解 llist 模块

在探索 llist 模块之前,理解什么是链表至关重要。在链表中,每个数据项都指向下一个数据项,从而形成一个线性列表。它是一种由节点组成的的数据结构,这些节点共同表示一个序列。这种结构使得插入和删除操作更高效。

使用 pip 安装命令来安装 llist 模块

pip install llist

llist 模块提供了两种类型的链表:单链表和双链表。让我们分别考察它们并学习如何使用它们。

Sllist - 单链表

顾名思义,在单链表中,每个节点只指向列表中的下一个节点。让我们创建一个单链表并执行以下命令:

from llist import sllist

# Create a singly linked list
sll = sllist()

# Add elements
sll.append('Python')
sll.append('Java')
sll.append('JavaScript')

print(sll) # sllist(['Python', 'Java', 'JavaScript'])

在这个例子中,我们创建了一个单链表,并使用 append 方法添加了三个成员。

使用 remove 函数从单链表中删除成员

sll.remove(sll.nodeat(1))  # removes 'Java'
print(sll)  # sllist(['Python', 'JavaScript'])

Dllist - 双链表

在双链表中,每个节点都知道其两个相邻节点的位置。让我们创建一个双链表并添加以下项:

from llist import dllist

# Create a doubly linked list
dll = dllist()

# Add elements
dll.append('C')
dll.append('C++')
dll.append('C#')

print(dll)  # dllist(['C', 'C++', 'C#'])

我们可以像单链表一样从双链表中删除项

dll.remove(dll.nodeat(2))  # removes 'C#'
print(dll)  # dllist(['C', 'C++'])

比较:Python 列表 vs llist

在处理少量数据时,llist 数据结构和普通的 Python 列表功能大致相同。但是,在处理大量数据时,llist 数据结构表现出色。

在长列表或长 llist 的中间插入一个元素需要多长时间?

import time
from llist import sllist

# Python list
py_list = [i for i in range(1000000)]

start = time.time()
py_list.insert(len(py_list)//2, 'middle')
end = time.time()

print('Python list insert time:', end - start)


# llist
ll = sllist(range(1000000))

start = time.time()
ll.insertbefore('middle', ll.nodeat(len(ll)//2))
end = time.time()

print('llist insert time:', end - start)

运行代码将向您展示,与普通的 Python 列表相比,在列表中间插入一个元素所花费的时间要少得多。随着数据量的增加,这种时间差异会变得更加明显,因此 llist 对于处理大量数据来说是一个绝佳的选择。

结论

Python 中的 llist 模块是快速有效地管理和操作大量数据的有效工具。它在处理大型数据时具有出色的性能,为优化代码提供了实用方法,使其成为 Python 工具集中的宝贵补充。尽管在许多情况下内置的 Python 列表仍然适用,但了解何时使用更高效的数据结构(如 llist 模块提供的那些)仍然很重要。

更新于:2023年7月18日

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