Comment Python implémente-t-il ses listes : tableau, liste chaînée ou autre chose ?

Dévoilement de l'implémentation de la liste Python

Les listes Python sont des structures de données fondamentales largement utilisées pour gérer des collections d'objets. Comprendre leur implémentation sous-jacente peut fournir des informations précieuses sur leurs fonctionnalités et leurs performances.

Est-ce une liste liée ou un tableau ?

Contrairement aux spéculations, les listes Python ne sont ni liées listes ni tableaux explicitement. Au lieu de cela, ils utilisent une approche hybride qui combine les avantages des deux.

Structure sous-jacente : vecteur avec surallocation

En fouillant dans le code source, nous rencontrons la définition de l'objet de liste dans listobject.h. Il comprend un vecteur ou un tableau de pointeurs, ob_item, qui contient des références à chaque élément de la liste. De plus, deux attributs critiques accompagnent ce vecteur : ob_size, indiquant la taille actuelle de la liste, et alloué, représentant la capacité allouée.

Gestion dynamique de la mémoire

Listes Python utiliser une stratégie de redimensionnement dynamique pour s’adapter aux différentes charges de données. Lorsque la liste est pleine, un nouveau tableau plus grand est alloué selon une formule spécifique. Cette surallocation permet de minimiser la fréquence des opérations de redimensionnement.

Avantages de l'approche hybride

L'implémentation unique de Python combine les avantages des tableaux et des listes chaînées :

• Structure de tableau pour un accès efficace : La nature vectorielle de la liste permet un calcul aléatoire efficace accès à ses éléments.
• Redimensionnement dynamique pour la gestion des données variables : La stratégie de surallocation garantit une expansion en douceur à mesure que la liste s'allonge, atténuant les opérations de redimensionnement excessives.

Conclusion

Les listes Python exploitent une approche hybride, mélangeant efficacement les atouts des tableaux et listes chaînées. L'implémentation résultante fournit une structure de données polyvalente et flexible qui peut gérer efficacement des collections de taille variable.

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