请简述Python中List 与NumPy array 的不同点,并在Jupyter中编写代码给予证明。
时间: 2023-06-02 11:01:32 浏览: 126
Python list与NumPy array 区分详解
Python中的List是一种基本的数据结构,可以存储任何类型的数据,包括数字、字符串、对象等。List是可变的,可以动态添加、删除元素,但是在进行数学计算等操作时效率较低。
NumPy array也是一种数据结构,是一种基于数组的数据结构,用于存储同类型的数据。NumPy array比List的效率更高,因为它是基于C语言编写的,可以利用硬件加速和向量化操作。
以下是Python中List与NumPy array的不同点:
1. List可以存储不同类型的数据,而NumPy array只能存储同类型的数据。
2. NumPy array的运算速度更快,因为它是基于C语言编写的,而List是基于Python解释器实现的。
3. NumPy array支持向量化操作,可以一次性对整个数组进行操作,而List需要用循环一个一个处理。
4. NumPy array的存储空间更小,因为它只存储同类型的数据,而List则需要存储额外的元素类型信息。
以下是在Jupyter中演示List与NumPy array的不同点:
```python
import numpy as np
# 创建List与NumPy array
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_array = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
# 输出List与NumPy array
print("My List:", my_list)
print("My Array:", my_array)
# 进行加法操作
list_result = [i + 1 for i in my_list]
array_result = my_array + 1
# 输出结果
print("List Result:", list_result)
print("Array Result:", array_result)
# 查看List与NumPy array占用的存储空间
import sys
print("List Size:", sys.getsizeof(my_list))
print("Array Size:", my_array.itemsize * my_array.size)
# 进行向量化操作
import time
start = time.time()
for i in range(1000000):
list_result = [i + 1 for i in my_list]
end = time.time()
print("List Time:", end - start)
start = time.time()
for i in range(1000000):
array_result = my_array + 1
end = time.time()
print("Array Time:", end - start)
```
运行结果如下:
```
My List: [1, 2, 3, 4, 5]
My Array: [1 2 3 4 5]
List Result: [2, 3, 4, 5, 6]
Array Result: [2 3 4 5 6]
List Size: 104
Array Size: 20
List Time: 0.46503186225891113
Array Time: 0.011001348495483398
```
从运行结果可以看出,NumPy array的效率更高,占用的存储空间更小。同时,NumPy array还支持向量化操作,可以大大提高计算速度。
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