哪个更好：双端队列或列表切片？答案

【问题标题】：Which is better: deque or list slicing?哪个更好：双端队列或列表切片？
【发布时间】：2018-11-21 02:29:13
【问题描述】：

如果我使用代码

from collections import deque
q = deque(maxlen=2)
while step <= step_max:
    calculate(item)
    q.append(item)
    another_calculation(q)

它在效率和可读性方面如何与

q = []
while step <= step_max:
    calculate(item)
    q.append(item)
    q = q[-2:]
    another_calculation(q)

calculate() 和 another_calculation() 在这种情况下不是真实的，但在我的实际程序中只是两个计算。我每一步都在为数百万步进行这些计算（我正在模拟二维空间中的离子）。因为步骤太多，q 变得很长并且占用大量内存，而another_calculation() 只使用了q 的最后两个值。我一直在使用后一种方法，然后听到提到deque，并认为它可能更有效；所以这个问题。

即，python 中的双端队列与普通列表切片相比如何？

【问题讨论】：

@timgeb 我可以计时，但我不知道为什么有些东西更快或更慢。我通过提问来了解更多信息。无论如何，对不起，我没有问一个足够好的问题。
最快的方法是创建一个包含一个元素的列表：q = [item]。因此，这取决于您真正想做的事情，哪种解决方案是最好的。
@Daniel 我将向列表中添加多个元素；我只是在说明如何使用它。
@heather: 举个例子，目前没用。
@Daniel 已更新。

标签： python performance slice deque

【解决方案1】：

q = q[-2:]

现在这是一项代价高昂的操作，因为它每次都重新创建一个列表（并复制引用）。（这里的一个令人讨厌的副作用是它会更改 q 的引用，即使您可以使用 q[:] = q[-2:] 来避免这种情况）。

deque 对象只是更改了列表指针的开头并“忘记”了最旧的项目。所以它速度更快，这是它的设计用途之一。

当然，对于 2 个值来说，差别不大，但对于更大的数字，差别不大。

【讨论】：

我做了一些快速的计时，当附加 4 项时，双端队列方法已经更快了（并且在 2 或 3 项时稍微慢了一点）。对于大量值，使用双端队列大约快 3 倍。
@ThierryLathuille 谢谢。我怀疑列表切片经过优化，值很小，就可以击败双端队列的开销。
@ThierryLathuille 所以在我的使用中，只需要两个值，列表切片会更好吗？或者它们是否具有可比性（在这种情况下，一种更被接受/更易读）？
在那些极限情况下，您必须同时计时，并选择最快的。但请注意，没有人需要增加该值，这会使代码变慢（对此留下一个很大的“警告”评论）。根据机器和python版本，最快的可能不一样。
@heather 我对长度为 2 的队列进行了计时。当队列变长时，列表切片会变得更糟：对于长度为 1000 的队列，列表切片比双端队列慢 50 倍。

【解决方案2】：

如果我正确解释了您的问题，那么您有一个计算值的函数，并且您想用这个值和前一个值进行另一次计算。最好的方法是使用两个变量：

while step <= step_max:
    item = calculate()
    another_calculation(previous_item, item)
    previous_item = item

如果计算是某种形式的矢量数学，您应该考虑使用 numpy。

【讨论】：