按索引删除列表元素比按值删除更有效吗？答案

【问题标题】：Is removing a list element by index more efficient than removing it by value?按索引删除列表元素比按值删除更有效吗？
【发布时间】：2015-08-18 16:41:12
【问题描述】：

在 python 中，假设我们有以下列表： my_list = ['a', 'b', 'c', 'd', ...]

my_list.pop(3) 会比my_list.remove('d') 更有效率吗？

【问题讨论】：

你试过用timeit自己计时吗？
仅仅因为在某些任意输入下效果更好并不意味着它更有效。我正在寻找更理论的答案。
它们不等价 - 您是否已经知道索引或项目？我希望通过移动阵列中的其他所有内容来控制任何细微的差异。

标签： python performance runtime python-internals

【解决方案1】：

根据this answer，这两种方法的复杂度是：

pop     O(n - i)
remove  O(n)

列表长度为n，元素索引为i。

因此，根据您列表的大小，pop可能从长远来看会更快。

【讨论】：

不过，实际上，我怀疑您是否会以n 的任何日常值击败常数项。

【解决方案2】：

对于小列表来说没关系：

[wander@box ~]$ python -m timeit '[1, 2, 3].pop(1)'
10000000 loops, best of 3: 0.167 usec per loop
[wander@box ~]$ python -m timeit '[1, 2, 3].remove(2)'
10000000 loops, best of 3: 0.129 usec per loop

如果您的列表非常大，或者比较列表中的元素需要很长时间，那么差异可能会更大。 Remove 会比较慢，因为它必须遍历（并比较）所有元素：

[wander@box ~]$ python -m timeit -n 100000 'list(range(1, 100)).pop(98)'
100000 loops, best of 3: 0.916 usec per loop
[wander@box ~]$ python -m timeit -n 100000 'list(range(1, 100)).remove(98)'
100000 loops, best of 3: 2.05 usec per loop

那是整数，比较起来非常快。如果列表中的元素有更多有趣的__eq__ 方法，remove 可能需要很长时间：

class Foo:
    def __eq__(self, other):
        time.sleep(1)
        return False

[Foo(), Foo(), Foo(), Foo(), 20].remove(20)

所以，如果您知道索引，请使用pop。

【讨论】：

【解决方案3】：

查看listpop 和listremove 的实际C 代码（您的意思是CPython，对吗？），您可以看到：

.remove 需要遍历列表（因此按O(i) 缩放，其中i 是项目的索引）；
.pop 走捷径，如：
- 确定索引是否超出范围（第 928 行）很简单，但 .remove 必须检查整个列表以找到它的目标（或不这样做）；和
- 它将索引作为列表中最后一项的特殊情况（第 933 行）；
listremove有一个对PyObject_RichCompareBool的调用（第2200行），相对开销较大，因为需要检查当前索引处的对象是否等于item；和
一旦找到合适的切片位置，两者（除了上面提到的 .pop 的特殊情况）最终都委托给 list_ass_slice（第 941 和 2202 行 - 后面没有咯咯笑）；这必须将数组其余部分中的项目打乱，所以将是O(n - i)。

在此基础上.pop 会更快，尤其是对于列表中的最后一项；但是，如果您从项目本身开始，并且已经进行了 O(n) 操作并进行了丰富的比较以找到它的 .index，那么您在回旋处已经失去的摆动中获得了什么。

此外，重新排列数组中剩余的所有内容（即list_ass_slice）以弥补您删除的内容（.pop 和.remove 都需要做的操作）可能要多得多比首先弄清楚要删除哪个项目要昂贵。

请注意，在不深入研究源代码的情况下，只要从逻辑上思考每个操作涉及的内容，就可以弄清楚以上所有内容。

【讨论】：