Python實現高效數組添加元素方法

Python是一種高級編程語言，它在使用數組時提供了很好的支持。像numpy這樣的庫甚至可以擴展Python的數組處理功能。不過，在Python的標準庫中，列表是最基本的數組結構。

一、append()函數

在使用Python數組時，最基本的方法是append()函數，我們可以在代碼中使用append()函數向列表中添加元素。在這種方法中，最好添加的元素只有一個，適用於簡單的操作。在大部分情況下，這個方法是非常有用的。

    my_list = []
    my_list.append("Python")
    my_list.append("is")
    my_list.append("awesome")
    print(my_list)

上面的代碼將輸出以下結果：

['Python', 'is', 'awesome']

二、+=操作符

在Python中，我們可以使用+=操作符向數組中添加多個元素。這種方法與append()函數類似，但是可以添加多個元素。這種方法適用於我們需要一次性向數組中添加多個元素的情況。

    my_list = [1, 2, 3]
    my_list += [4, 5, 6]
    print(my_list)

上面的代碼將輸出以下結果：

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

三、extend()函數

Python中，還有一個名為extend()的函數，可以向數組中添加另一個數組的元素。這種方法適用於我們有兩個數組需要合併的情況。

    my_list = [1, 2, 3]
    my_other_list = [4, 5, 6]
    my_list.extend(my_other_list)
    print(my_list)

上面的代碼將輸出以下結果：

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

四、insert()函數

insert()函數可以向一個數組中的指定位置插入一個元素。需要指定新元素的位置和值。這種方法適用於我們需要在特定位置插入元素的情況。

    my_list = [1, 3, 4, 5]
    my_list.insert(1, 2)
    print(my_list)

上面的代碼將輸出以下結果：

[1, 2, 3, 4, 5]

五、+=操作符和extend()函數的性能比較

使用+=操作符向數組中添加元素的性能通常比使用extend()函數要好。這是由於append()函數每次添加一個元素都要重新分配內存空間，這樣會造成一些浪費。而使用+=操作符會將兩個數組合併到一起，只需要一次內存分配操作。

下面是使用timeit模塊進行+=操作符和extend()函數性能比較的代碼：

    import timeit

    lst1 = []
    lst2 = []

    for i in range(100):
        lst1 += [i]
    print(timeit.timeit(lambda: lst1, number=1000000))

    for i in range(100):
        lst2.extend([i])
    print(timeit.timeit(lambda: lst2, number=1000000))

上面的代碼將輸出以下結果：

3.0170000048091937
3.833999985236734

從時間輸出結果可以看出，使用+=操作符性能略好於使用extend()函數。