python - Python：使用理解与独立功能形成列表的成本

Question

在 python 中，使用理解或独立函数制作列表的成本更高？

看来我没能找到以前问过同样问题的帖子。虽然其他答案详细介绍了 python 的字节和内部工作原理，这确实很有帮助，但我觉得视觉图表有助于表明存在持续的趋势。

我对 python 的低级工作原理还没有足够好的理解，所以这些答案对我来说有点陌生。

Answer 1

我目前是 CS 的本科生，我一直对 python 的强大感到惊讶。我最近做了一个小实验来测试用理解和独立函数形成列表的成本。例如：

def make_list_of_size(n):
    retList = []
    for i in range(n):
        retList.append(0)
    return retList

创建一个包含零的大小为 n 的列表。

众所周知，这个函数是 O(n)。我想探索以下内容的增长：

def comprehension(n):
    return [0 for i in range(n)]

这使得相同的列表。

让我们探索吧！

这是我用于计时的代码，并注意函数调用的顺序（我首先列出的方式）。我先用一个独立的函数列出了这个列表，然后是理解。我还没有学会如何关闭这个实验的垃圾收集，所以，当垃圾收集开始时，会产生一些固有的测量误差。

'''
file: listComp.py
purpose: to test the cost of making a list with comprehension
versus a standalone function
'''
import time as T
def get_overhead(n):
    tic = T.time()
    for i in range(n):
        pass
    toc = T.time()
    return toc - tic


def make_list_of_size(n):
    aList = [] #<-- O(1)
    for i in range(n): #<-- O(n)
        aList.append(n) #<-- O(1)
    return aList #<-- O(1)

def comprehension(n):
    return [n for i in range(n)] #<-- O(?)

def do_test(size_i,size_f,niter,file):
    delta = 100
    size = size_i
    while size <= size_f:
        overhead = get_overhead(niter)

        reg_tic = T.time()
        for i in range(niter):
            reg_list = make_list_of_size(size)
        reg_toc = T.time()

        comp_tic = T.time()
        for i in range(niter):
            comp_list = comprehension(size)
        comp_toc = T.time()

        #--------------------

        reg_cost_per_iter = (reg_toc - reg_tic - overhead)/niter
        comp_cost_pet_iter = (comp_toc - comp_tic - overhead)/niter

        file.write(str(size)+","+str(reg_cost_per_iter)+
            ","+str(comp_cost_pet_iter)+"\n")

        print("SIZE: "+str(size)+ " REG_COST = "+str(reg_cost_per_iter)+
            " COMP_COST = "+str(comp_cost_pet_iter))

        if size == 10*delta:
            delta *= 10
        size += delta

def main():
    fname = input()
    file = open(fname,'w')
    do_test(100,1000000,2500,file)
    file.close()

main()

我做了三个测试。其中两个最大列表大小为 100000，第三个最大为 1*10^6

见地块：

无缩放叠加

我发现这些结果很有趣。尽管这两种方法都有 O(n) 的大 O 表示法，但相对于时间的成本，对于理解制作相同列表的成本较低。

我有更多信息要分享，包括先用理解生成的列表完成的相同测试，然后再使用独立函数。

我还没有运行没有垃圾收集的测试。