آموزش آرایه و لیستساختمان داده

۰۱ راه‌حل یک ایمپورت است

collections.deque هر دو سر را ارزان نگه می‌دارد: appendleft حدود ۱۲٫۵ نانوثانیه و popleft حدود ۱۹ نانوثانیه، یعنی هم‌ردیف کار کردن با ته یک فهرست. بهایش را جای دیگری می‌دهید: خواندن با اندیس از وسط یک deque دیگر آنی نیست، چون خانه‌ها پشت سر هم نیستند. انتخاب همیشه همین است و ساختمان داده‌ای که هر دو را ارزان بدهد وجود ندارد.

۰۲ فهرست جا را جهشی می‌خرد

افزودن به ته فهرست همیشه ارزان نیست، به‌طور میانگین ارزان است. پایتون هر بار که جا کم بیاید بیشتر از یکی می‌خرد، و sys.getsizeof این را لو می‌دهد: در طول صفر ۵۶ بایت، و بعد از آن ۸۸، ۱۲۰، ۱۸۴، ۲۴۸ و ۳۱۲ بایت، در حالی که بیست‌وپنج قلم وارد می‌شود. یعنی در آن بیست‌وپنج افزودن، اندازه فقط شش بار عوض شد و بقیه افزودن‌ها در جایی نوشتند که از قبل خریده شده بود. اگر تعداد نهایی را از قبل می‌دانید، ساختن فهرست در یک عبارت به‌جای یک حلقه append، همین چند بار جابه‌جایی را هم حذف می‌کند.

آن بایت‌ها فقط خانه‌ها و سرآیند فهرست‌اند و نه خود مقدارها؛ مقدارها شی‌های جدایی هستند که خانه‌ها به آن‌ها اشاره می‌کنند، و مقدارها کجا می‌نشینند و چه وقت آزاد می‌شوند جای شمردن آن‌هاست. زبان رشد و هزینه‌ای که این صفحه اندازه گرفت، در شمردن کار، وقتی ورودی بزرگ می‌شود نوشته می‌شود.

۰۳ جایی که کار گیر می‌کند، عادت یک ظرف برای همه چیز است

خیلی از برنامه‌نویس‌های ایران از PHP یا جاوااسکریپت شروع می‌کنند، معمولا سر یک پروژه سایت. آرایه در PHP هم فهرست است و هم نگاشت، و آرایه جاوااسکریپت هم تقریبا هر کاری را قبول می‌کند. عادتی که با آدم می‌آید این است که یک ظرف برای همه چیز کافی است، و در پایتون هم اولین ساختاری که یاد گرفته می‌شود فهرست است و آخرینش هم همان می‌ماند. تا وقتی داده کوچک است هیچ نشانه‌ای نمی‌دهد. علامت هشدار عملی این است: هر جا داخل یک حلقه نوشتید if x in lst، دارید برای هر قلم کل فهرست را می‌خوانید، و ظرف درست چیز دیگری است.

۰۴ ابزار، و سالی که این حرف درست است

در سال ۲۰۲۶ برای همین یک پرسش، timeit در کتابخانه استاندارد و رایگان است و جای گذاشتن time.time() دور یک تکه کد را گرفته؛ آن روش روی کاری که نانوثانیه طول می‌کشد چیزی جز نویز اندازه نمی‌گیرد. برای دیدن اندازه واقعی یک ساختار، sys.getsizeof در همان کتابخانه است. هیچ‌کدام به شبکه نیازی ندارند، پس همین صفحه را می‌شود بدون هیچ نصبی روی ماشین خودتان دوباره اندازه گرفت، و ارزشش را دارد چون عددها روی هر پردازنده‌ای فرق می‌کنند.

پرسش بعدی این است که وقتی می‌خواهید بپرسید «آیا این قلم هست»، کدام ظرف این را ارزان جواب می‌دهد، که جست‌وجو با کلید، و عضویت در زمان ثابت است. و اگر فقط یک سر فهرست برایتان مهم است، نامی که آن الگو دارد و قاعده‌هایش در آخرین ورودی اول، اولین ورودی اول، و جای هرکدام است.