如何预先分配列表？

Question

我正在使用以下代码创建列表列表：

zeroArray = [0]*Np
zeroMatrix = []
for i in range(Np):
    zeroMatrix.append(zeroArray[:])

有没有更有效的方法来做到这一点？我希望有一些东西沿着zeroArray=[0]*Np；zeroMat=zeroArray*Np的线，但是找不到类似的东西。

Answer 1

你可以这样做：

zeroMatrix = [[0] * Np for i in range(Np)]

---

更新：好吧，如果我们要进入一场比赛，我发现（在我的电脑上）比无所不在的“方法”更快的东西。这当然比不上numpy，但这都是学术性的，对吧？我是说我们在讨论微秒。

我认为这是有效的，因为它避免了append和避免了预分配zeroMatrix。

zeroArray = [0] * Np
zeroMatrix = [zeroArray[:] for i in range(Np)]

我的测试结果：

$ python -m timeit -s "Np = 80" "zeroMatrix = [[0] * Np for i in range(Np)]"
1000 loops, best of 3: 200 usec per loop
$ python -m timeit -s "Np = 80" "zeroArray = [0] * Np" "zeroMatrix = [None] * Np" "for i in range(Np):" "    zeroMatrix[i] = zeroArray[:]"
10000 loops, best of 3: 171 usec per loop
$ python -m timeit -s "Np = 80" "zeroArray = [0] * Np" "zeroMatrix = [zeroArray[:] for i in range(Np)]"
10000 loops, best of 3: 165 usec per loop

Answer 2

这可能会稍微更有效率：

zeroArray = [0]*Np
zeroMatrix = [None] * Np
for i in range(Np):
    zeroMatrix[i] = zeroArray[:]

你真正想要的不会像你希望的那样奏效。这是因为，如果使用*创建列表元素的Np副本，则会获得对同一事物的Np引用。对于0来说，这没什么大不了的，因为你只需在添加任何内容时获得一个新的数字。但是对于列表，你会得到一个矩阵，当你改变一行的任何元素时，整个列都会随之改变。

这是迄今为止提到的第二快的方法：

$ python3 -m timeit -s 'Np = 80' 'zeroArray = [0]*Np
zeroMatrix = [None] * Np
for i in range(Np):
    zeroMatrix[i] = zeroArray[:]'
10000 loops, best of 3: 72.8 usec per loop

$ python3 -m timeit -s 'Np = 80' 'zeroMatrix = [[0] * Np for i in range(Np)]'
10000 loops, best of 3: 85 usec per loop

$ python3 -m timeit -s 'Np = 80' 'zeroMatrix = [[0 for _ in range(Np)] for _ in range(Np)]'
1000 loops, best of 3: 566 usec per loop

我不能自己使用基于numpy的解决方案，因为我的系统上没有Python3的numpy包。但它的速度绝对要快得多。

Answer 3

也许你应该考虑使用NumPy。你好像在做数字工作，这就是它的目的。这是迄今为止最快的，不包括import语句：

import numpy
Np = 80
zeroMatrix = numpy.zeros((Np, Np))

次数：

>python -m timeit -s "import numpy; Np = 80" "zeroMatrix = numpy.zeros((Np, Np))"
100000 loops, best of 3: 4.36 usec per loop

>python -m timeit -s "Np = 80" "zeroArray = [0]*Np" "zeroMatrix = [None] * Np" "for i in range(Np):" "  zeroMatrix[i] = zeroArray[:]"
10000 loops, best of 3: 62.5 usec per loop

>python -m timeit -s "Np = 80" "zeroMatrix = [[0] * Np for i in range (Np)]"
10000 loops, best of 3: 77.5 usec per loop

>python -m timeit -s "Np = 80" "zeroMatrix = [[0 for _ in range(Np)] for _ in range(Np)]"
1000 loops, best of 3: 474 usec per loop