Как в памяти Python хранятся списки и кортежи

1️⃣ Как кратко ответить

В Python списки и кортежи хранятся в памяти как динамические массивы. Списки изменяемы и могут изменять свой размер, тогда как кортежи неизменяемы и фиксированы по размеру. Списки используют больше памяти для поддержки операций изменения, а кортежи более оптимальны по памяти и скорости доступа.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Списки

Списки в Python реализованы как динамические массивы. Это означает, что они могут изменять свой размер в процессе выполнения программы. Когда вы добавляете элемент в список, Python может выделить больше памяти, чтобы вместить новые элементы. Это делает списки гибкими, но также требует дополнительных ресурсов для управления памятью.

Пример кода:

my_list = [1, 2, 3]  # Создание списка с тремя элементами
my_list.append(4)    # Добавление нового элемента в список

• my_list = [1, 2, 3]: Создается список с тремя элементами. В памяти выделяется место для хранения указателей на эти элементы.
• my_list.append(4): Добавляется новый элемент. Если текущего выделенного места недостаточно, Python выделяет больше памяти и копирует существующие элементы в новое место.

Кортежи

Кортежи в Python реализованы как неизменяемые последовательности. Это означает, что после создания кортежа его содержимое не может быть изменено. Кортежи занимают меньше памяти, чем списки, и обеспечивают более быстрый доступ к элементам, поскольку их размер фиксирован.

Пример кода:

my_tuple = (1, 2, 3)  # Создание кортежа с тремя элементами

• my_tuple = (1, 2, 3): Создается кортеж с тремя элементами. Поскольку кортеж неизменяем, Python может оптимизировать его хранение в памяти, зная, что его размер не изменится.

Зачем это нужно

• Списки: Используются, когда требуется изменяемая коллекция данных. Они удобны для операций, которые требуют добавления, удаления или изменения элементов.
• Кортежи: Используются, когда требуется неизменяемая коллекция данных. Они полезны для хранения данных, которые не должны изменяться, например, координаты точки или параметры функции.

Как это работает

• Списки: Поддерживают операции изменения, такие как добавление и удаление элементов. Это достигается за счет выделения дополнительной памяти и управления указателями на элементы.
• Кортежи: Не поддерживают изменения после создания. Это позволяет Python оптимизировать их хранение и доступ, что делает кортежи более эффективными в плане использования памяти и скорости доступа.