1. dict 和 list 查詢效能的比較

from random import randint


def load_list_data(total_nums, target_nums):
    """
    從檔案中讀取資料，以list的方式返回
    :param total_nums: 讀取的數量
    :param target_nums: 需要查詢的資料的數量
    """
    all_data = []
    target_data = []
    file_name = "G:/慕課網課程/AdvancePython/fbobject_idnew.txt"
    with open(file_name, encoding="utf8", mode="r") as f_open:
        for count, line in enumerate(f_open):
            if count < total_nums:
                all_data.append(line)
            else:
                break

    for x in range(target_nums):
        random_index = randint(0, total_nums)
        if all_data[random_index] not in target_data:
            target_data.append(all_data[random_index])
            if len(target_data) == target_nums:
                break

    return all_data, target_data

def load_dict_data(total_nums, target_nums):
    """
    從檔案中讀取資料，以dict的方式返回
    :param total_nums: 讀取的數量
    :param target_nums: 需要查詢的資料的數量
    """
    all_data = {}
    target_data = []
    file_name = "G:/慕課網課程/AdvancePython/fbobject_idnew.txt"
    with open(file_name, encoding="utf8", mode="r") as f_open:
        for count, line in enumerate(f_open):
            if count < total_nums:
                all_data[line] = 0
            else:
                break
    all_data_list = list(all_data)
    for x in range(target_nums):
        random_index = randint(0, total_nums-1)
        if all_data_list[random_index] not in target_data:
            target_data.append(all_data_list[random_index])
            if len(target_data) == target_nums:
                break

    return all_data, target_data


def find_test(all_data, target_data):
    #測試執行時間
    test_times = 100
    total_times = 0
    import time
    for i in range(test_times):
        find = 0
        start_time = time.time()
        for data in target_data:
            if data in all_data:
                find += 1
        last_time = time.time() - start_time
        total_times += last_time
    return total_times/test_times


if __name__ == "__main__":
    all_data, target_data = load_list_data(10000, 1000)
    # all_data, target_data = load_list_data(100000, 1000)
    # all_data, target_data = load_list_data(1000000, 1000)


    # all_data, target_data = load_dict_data(10000, 1000)
    # all_data, target_data = load_dict_data(100000, 1000)
    # all_data, target_data = load_dict_data(1000000, 1000)
    last_time = find_test(all_data, target_data)
    print(last_time)



 

由上可以得出結論：

（1）dict的查詢效能遠遠大於list

(2) 在list中，隨著list資料亮的增大，查詢的時間也會增大; 在 dict中，查詢元素的時間不會隨著資料量的增大而增大，其時間複雜度為O(1)

2. 為什麼 dict的查詢效能會遠遠的大於 list呢？

是因為dict 中的 key 和set 中的元素值都是 可hash的。

以dict為例，原理如下所示：

dict中建立的hash表如下：

                                                                         圖1

hash表的查詢：

                                                                          圖2

故：

（1） dict的key 或者 set的值都必須是可hash的

不可變物件，都是可hash的，str，fronzenset, tuple, 自己實現的類（帶有__hash__魔法函式）

(2) dict的記憶體花銷大（hash簡單的來說即對映，如圖1所示，對映之後，不可能是連續的存在記憶體空間中的，總有一些記憶體時空的，當發現記憶體空間中的“空”只有1/3時，便會觸發擴容操作，以免引起hash衝突），但是查詢速度快。自定義的物件，或者python內部的物件都是dict包裝的。

(3)dict的儲存順序和元素的新增順序有關

（4）新增的資料有可能改變已有的資料順序（擴容時，需要將原來的dict，複製移動到新的記憶體空間，此時將“擠出”已有的“空”，所以每個key的偏移可能改變）