9 способов узнать длину списка Python

В этой статье мы расскажем о 9 способах определения длины списка Python в 2023 году, включая исходный код и производительность Big-O. Независимо от того, являетесь ли вы новичком в изучении Python или опытным питонистом, желающим повысить свои навыки, мы включили 9 способов оценить длину списка Python для всех уровней.

Python входит в тройку лучших языков и является идеальным выбором для новичков и опытных профессионалов в области науки о данных, веб-разработки и многого другого. А когда дело доходит до программирования на Python, оценка длины списка Python является одним из наиболее важных навыков, которым вы можете научиться.

Итак, если вы готовы, давайте рассмотрим 9 способов найти длину списка Python, чтобы добавить их в свою шпаргалку Python.

Что такое список Python?

Давайте быстро перейдем к напоминанию себе о скромном, но мощном списке Python.

Проще говоря, список Python — это динамический массив, который может хранить объекты любого типа, включая смесь объектов разных типов в одном списке.

Списки также являются встроенным типом данных, то есть они включены в стандартную библиотеку Python, что позволяет нам использовать их в качестве структур данных для организации, хранения и управления данными.

Давайте также напомним два ключевых свойства списка Python, начиная с изменчивости. Эта ключевая функция позволяет нам изменять элементы в списке.

Далее у нас есть концепция упорядочения, которая означает, что элементы списка сохраняются в том порядке, в котором они вставлены. Это также позволяет нам получать доступ к элементам посредством индексации. Если вы когда-либо проходили какой-либо курс Python, вы заметили, что списки и индексирование используются часто!

Итак, подведем итог: список Python — это универсальная и широко используемая структура данных для любого типа проекта Python, которая позволяет нам создавать упорядоченную коллекцию изменяемых и динамических элементов.

А когда дело доходит до длины списка в Python, это просто количество элементов в списке. Но как узнать длину списка в Python? Отличный вопрос, давайте рассмотрим 9 различных способов проверки длины списка в Python!

Если что-то из этого кажется вам новым или вы хотите более подробно изучить список Python, посетите наш мастер-класс Python . В этом курсе я глубоко погружаюсь в основы Python с подробными слайдами, примерами кода и интерактивными руководствами по программированию.

1. Найдите длину списка Python с помощью len()

Возможно, самый простой и очевидный способ проверить длину списка в Python — использовать встроенную функцию len(), как показано ниже. Это одна из самых фундаментальных концепций Python при работе со списками.

Просто передайте список в качестве аргумента функции len(), чтобы вернуть целочисленное значение, представляющее количество элементов в списке.

Этот метод обеспечивает постоянную временную и пространственную сложность, что делает его выгодным с точки зрения производительности Big-O.

»’
Find The Length Of A List With len()
Time Complexity: O(1) | Space Complexity: O(1)
»’

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
length = len(lst)

2. Оценка длины списка Python с помощью наивного цикла for

Другой распространенный подход к получению длины списка в Python — это простой подход, использующий итерацию и цикл for, как показано ниже.

Просто создайте переменную-счетчик, пройдитесь по элементам списка и увеличьте счетчик на +1 для каждого элемента списка. После выхода из цикла переменная счетчика будет представлять количество элементов в списке.

Этот метод предлагает линейное время и постоянную пространственную сложность, что делает его менее выгодным в Big-O, чем более простая функция len().

»’
Find The Length Of A List With A For Loop
Time Complexity: O(n) | Space Complexity: O(1)
»’

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
count = 0
for _ in lst:
count += 1

3. Найдите длину списка с помощью sum()

В этом примере мы оценим длину списка, используя комбинацию встроенной функции sum() и генератора, как показано ниже.

Это немного более продвинутый подход, поскольку мы используем выражение-генератор для создания последовательности единиц для представления каждого элемента в списке.

Обратите внимание, что последовательность единиц передается в качестве аргумента встроенной функции sum(). Это суммирует единицы и возвращает целое число, представляющее количество элементов в списке.

Обратите внимание, что заполнитель подчеркивания в генераторе является ненужной переменной, поэтому не стесняйтесь игнорировать это.

Этот метод предлагает линейное время и постоянную пространственную сложность, что делает его равным по производительности простому обходу посредством итерации, хотя и с более кратким кодом.

»’
Find The Length Of A List With sum()
Time Complexity: O(n) | Space Complexity: O(1)
»’
lst = [1, 2, 3, 4, 5]
length = sum(1 for _ in lst)

4. Найдите длину списка Python с помощью str.count()

В этом примере мы оценим длину списка Python, используя встроенный метод string count(), как показано ниже.

Этот интересный подход начинается с приведения переменной списка к строке, что отлично подходит для Python, поскольку типизируется динамически. В результате получится строковое представление элементов списка, каждый из которых разделен запятой.

Затем мы можем использовать метод count() для оценки количества запятых в строке. Нам также нужно будет увеличить это значение на +1, чтобы представить количество элементов в списке (обратите внимание, что для n элементов всегда будет n-1 запятых).

Этот метод предлагает сложность линейного времени и линейного пространства, что делает его наименее производительным подходом с точки зрения Big-O, который мы рассмотрели до сих пор.

»’
Find The Length Of A List With str.count()
Time Complexity: O(n) | Space Complexity: O(n)
»’

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
length = str(lst).count(‘,’) + 1

5. Оцените длину списка Python с помощью length_hint()

В этом примере мы оценим длину списка с помощью функции length_hint() из модуля оператора, как показано ниже.

Это интересный подход, поскольку функция length_hint() возвращает оценку количества элементов в итерируемом объекте без фактического перебора. В нашем случае мы можем передать объект списка как итерируемый.

Важно помнить, что функция length_hint() была разработана для получения приблизительных оценок, что может быть полезно, когда вам нужно оптимизировать использование памяти или быстро оценить требования к ресурсам.

Тем не менее, очень важно помнить, что length_hint() предоставляет только оценки. Таким образом, хотя он может обеспечить более высокую производительность, чем обход, существует вероятность неточности, которая может повлиять на другие части вашей программы.

Наконец, этот метод обеспечивает постоянное время и постоянную пространственную сложность, что делает его равным по производительности простой функции len().

»’
Find The Length Of A List With length_hint()
Time Complexity: O(1) | Space Complexity: O(1)
»’
from operator import length_hint

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
length = length_hint(lst)

6. Найдите длину списка Python с помощью sys.getsizeof()

В этом примере мы оценим длину списка Python, используя метод getsizeof() из модуля sys, как показано ниже.

Этот уникальный подход использует метод getsizeof() для возврата размера переменной списка в байтах. Затем мы выполняем целочисленное деление с помощью оператора //, чтобы разделить общее количество байтов на размер первого элемента в списке.

Важно отметить, что это означает, что мы полагаемся на предположение, что все элементы равны по размеру, а это означает, что существует вероятность неточности. Кроме того, используя целочисленное деление, мы гарантируем, что значение длины является целым числом.

С точки зрения Big-O, этот метод обеспечивает постоянное время и постоянную пространственную сложность, что делает его еще одним претендентом на звание наиболее производительного подхода, который мы рассмотрели до сих пор.

»’
Find The Length Of A List With sys.getsizeof()
Time Complexity: O(1) | Space Complexity: O(1)
»’
import sys

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
length = sys.getsizeof(lst) // sys.getsizeof(lst[0])

7. Используйте NumPy, чтобы найти длину списка

В этом примере мы оценим длину списка Python, используя популярную библиотеку NumPy и ее встроенный метод size(), как показано ниже.

Этот подход также очень прост: мы просто импортируем модуль NumPy, а затем передаем нашу переменную списка в качестве аргумента функции size().

С точки зрения Big-O, этот метод обеспечивает постоянное время и постоянную пространственную сложность, что делает его равным по производительности встроенной функции len().

Если вы интересуетесь наукой о данных, NumPy — один из самых полезных инструментов, которые у вас есть. Более того, метод size() имеет тенденцию быть более эффективным, чем len() для больших массивов, поскольку массивы NumPy реализованы на C с оптимизированным расположением памяти.

»’
Find The Length Of A List With NumPy
Time Complexity: O(1) | Space Complexity: O(1)
»’
import numpy as np

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
length = np.size(lst)

8. Используйте Pandas, чтобы найти длину списка Python

Этот подход к определению длины списка Python использует библиотеку Pandas, как показано ниже.

Мы просто импортируем Pandas, а затем передаем нашу переменную списка в качестве аргумента конструктору Series. Затем мы можем использовать атрибут размера объекта Series, чтобы вернуть количество элементов в вновь созданной серии и, следовательно, в списке.

С точки зрения Big-O, этот подход предлагает сложность линейного времени и линейного пространства, что делает его менее производительным, чем другие методы, которые мы рассмотрели до сих пор.

Тем не менее, если вы интересуетесь наукой о данных, Pandas также является одним из наиболее полезных доступных инструментов, поэтому вам будет полезно узнать, как оценить размер сбора данных с помощью Pandas.

»’
Find The Length Of A List With Pandas
Time Complexity: O(n) | Space Complexity: O(n)
»’
import pandas as pd

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
length = pd.Series(lst).size

9. Найдите длину списка Python с помощью рекурсии

Наш последний метод оценки длины списка Python использует рекурсивную функцию, как показано ниже.

Давайте кратко резюмируем общий подход, если вы не знакомы с рекурсией.

Для начала мы определяем базовый вариант, который используется для выхода из функции. Затем мы разрабатываем функцию, позволяющую разбить проблему на более мелкие подзадачи путем рекурсивного вызова самой себя.

Наконец, мы можем найти решение, когда достигнем базового случая, поскольку это сигнализирует о выходе, запуская каскад функций, возвращающих вверх по цепочке рекурсивных вызовов.

Давайте теперь посмотрим на нашу рекурсивную функцию. Мы передаем один параметр списка и имеем базовый случай, который может быть истинным только тогда, когда список пуст.

Если список пуст, мы возвращаем 0. В противном случае мы уменьшаем проблему, сжимая текущий список с помощью операции среза для удаления первого элемента.

Мы можем вернуть рекурсивный вызов рекурсивной функции, но, что важно, мы передаем только что уменьшенный список и увеличиваем его на +1.

Затем рекурсивный процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут базовый вариант, сигнализируя о выходе и запуская каскад возвратов рекурсивной функции. Конечным результатом является целочисленное значение, представляющее исходную длину списка.

С точки зрения Big-O, этот подход предлагает сложность линейного времени и линейного пространства, а это означает, что это один из наименее производительных методов, которые мы рассмотрели.

»’
Find The Length Of A List With Recursion
Time Complexity: O(n) | Space Complexity: O(n)
»’
def list_length(lst):
if not lst:
return 0
return 1 + list_length(lst[1:])

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
length = list_length(lst)

Заключение

И вот, 9 способов определить длину списка Python, включая примеры исходного кода и производительность Big-O для каждого подхода.

Независимо от того, новичок ли вы в Python или опытный программист, готовый расширить свои навыки, мы включили методы для оценки длины списка Python для всех уровней навыков.

Мы надеемся, что вам понравилось узнавать о различных способах определения длины списка Python, и если у вас есть еще интересные способы найти длину списка Python, дайте нам знать в комментариях!

Часто задаваемые вопросы

Можете ли вы изменить длину списка в Python?

Да, вы можете изменить длину списка в Python, поскольку они изменяемы, то есть вы можете добавлять или удалять элементы. Тем не менее, список Python не имеет атрибута длины, но вы можете использовать различные методы для подсчета количества элементов списка, как мы показали выше.

Как исправить размер списка в Python?

Списки Python изменяемы, то есть вы не можете зафиксировать их длину. Тем не менее, если вам нужен список фиксированной длины, вы можете создать собственный класс списка или использовать встроенный тип данных кортеж, который по сути является неизменяемым списком.