Python性能优化技巧详解

IT行业相对于一般传统行业，发展更新速度更快，一旦停止了学习，很快就会被行业所淘汰。所以我们需要踏踏实实的不断学习，精进自己的技术，尤其是初学者。今天golang学习网给大家整理了《Python官网性能优化技巧全解析》，聊聊，我们一起来看看吧！

答案：优化Python性能需使用内置函数、合适数据结构、减少属性访问、利用生成器和高效字符串拼接。具体包括用sum、map、filter替代循环；用set、dict、deque提升操作效率；缓存属性访问；用yield和生成器表达式降低内存占用；用f-string和join()优化拼接。

如果您在编写Python代码时发现程序运行缓慢或占用资源过多，可能是由于代码结构或算法效率不佳导致的。以下是针对Python官网性能优化指南中推荐的高效编程技巧与优化方法。

本文运行环境：MacBook Pro，macOS Sonoma

一、使用内置函数和库

Python的内置函数如map()、filter()、sum()等是用C语言实现的，执行速度远快于手动编写的循环结构。利用这些函数可以显著提升代码效率。

1、将传统的for循环计算总和替换为sum()函数调用，例如将累加操作改为total = sum(numbers)。

2、使用map()对列表中的每个元素应用函数，替代显式循环，如result = list(map(str, numbers))。

3、当需要筛选数据时，优先使用filter()而非条件判断循环，例如evens = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, data))。

二、选择合适的数据结构

不同的数据结构在插入、查找、删除等操作上的时间复杂度差异较大，合理选择能有效降低程序耗时。

1、在需要频繁查找操作时，使用set或dict代替list，因为前两者平均时间复杂度为O(1)，而list为O(n)。

2、若需保持插入顺序且避免重复，可使用dict.fromkeys()去重并保留顺序，比维护list更高效。

3、对于频繁插入和删除的场景，考虑使用collections.deque，其两端操作的时间复杂度为O(1)，优于list的O(n)。

三、减少属性访问开销

在循环中频繁访问对象属性会带来额外的开销，因为每次访问都需要进行动态查找。

1、将循环内多次调用的方法或属性提取到局部变量中，例如把for item in obj.items前先赋值items = obj.items。

2、在处理大量数据的循环中，缓存模块级别的函数引用，如join = str.join，然后在循环中直接调用join(parts)。

四、利用生成器减少内存占用

生成器以惰性方式产生数据，避免一次性加载全部结果到内存，适用于处理大规模数据集。

1、将返回列表的函数改写为使用yield关键字的生成器函数，例如定义def read_large_file():逐行产出内容。

2、在表达式中使用圆括号而不是方括号创建生成器表达式，如(x**2 for x in range(1000000))，节省内存。

五、优化字符串拼接方式

字符串在Python中是不可变类型，频繁拼接会导致大量临时对象创建，影响性能。

1、对于少量字符串连接，使用f-string格式化，如f"{name} is {age} years old"，这是最快的方式。

2、当拼接多个字符串时，使用''.join(iterable)方法，尤其是列表中含有大量字符串时，效率远高于+=操作。

理论要掌握，实操不能落！以上关于《Python性能优化技巧详解》的详细介绍，大家都掌握了吧！如果想要继续提升自己的能力，那么就来关注golang学习网公众号吧！