Python 3.6计时

下面是使用Python 3.6.8的计时结果。请记住，这些时间是相对的，而不是绝对的。

我坚持只做浅层复制，还添加了一些在Python 2中不可能的新方法，例如list.copy（）（Python 3切片的等价物）和两种形式的列表解包（*new_list，=list和new_list=[*list]）：

METHOD                TIME TAKEN
b = [*a]               2.75180600000021
b = a * 1              3.50215399999990
b = a[:]               3.78278899999986  # Python 2 winner (see above)
b = a.copy()           4.20556500000020  # Python 3 "slice equivalent" (see above)
b = []; b.extend(a)    4.68069800000012
b = a[0:len(a)]        6.84498999999959
*b, = a                7.54031799999984
b = list(a)            7.75815899999997
b = [i for i in a]    18.4886440000000
b = copy.copy(a)      18.8254879999999
b = []
for item in a:
  b.append(item)      35.4729199999997

我们可以看到，Python 2的获胜者仍然表现出色，但并没有远远超过Python 3 list.copy（），特别是考虑到后者的出色可读性。

黑马是拆包和重新包装方法（b=[*a]），它比原始切片快约25%，比其他拆包方法（*b，=a）快两倍多。

b=a*1的表现也出奇地好。

请注意，这些方法不会为列表以外的任何输入输出等效结果。它们都适用于可切片对象，少数适用于任何可迭代对象，但只有copy.copy（）适用于更一般的Python对象。

以下是相关方的测试代码（此处的模板）：

import timeit

COUNT = 50000000
print("Array duplicating. Tests run", COUNT, "times")
setup = 'a = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]; import copy'

print("b = list(a)\t\t", timeit.timeit(stmt='b = list(a)', setup=setup, number=COUNT))
print("b = copy.copy(a)\t", timeit.timeit(stmt='b = copy.copy(a)', setup=setup, number=COUNT))
print("b = a.copy()\t\t", timeit.timeit(stmt='b = a.copy()', setup=setup, number=COUNT))
print("b = a[:]\t\t", timeit.timeit(stmt='b = a[:]', setup=setup, number=COUNT))
print("b = a[0:len(a)]\t\t", timeit.timeit(stmt='b = a[0:len(a)]', setup=setup, number=COUNT))
print("*b, = a\t\t\t", timeit.timeit(stmt='*b, = a', setup=setup, number=COUNT))
print("b = []; b.extend(a)\t", timeit.timeit(stmt='b = []; b.extend(a)', setup=setup, number=COUNT))
print("b = []; for item in a: b.append(item)\t", timeit.timeit(stmt='b = []\nfor item in a:  b.append(item)', setup=setup, number=COUNT))
print("b = [i for i in a]\t", timeit.timeit(stmt='b = [i for i in a]', setup=setup, number=COUNT))
print("b = [*a]\t\t", timeit.timeit(stmt='b = [*a]', setup=setup, number=COUNT))
print("b = a * 1\t\t", timeit.timeit(stmt='b = a * 1', setup=setup, number=COUNT))

要使用的方法取决于要复制的列表的内容。如果列表中包含嵌套的dict，则deepcopy是唯一有效的方法，否则答案中列出的大多数方法（slice、loop[for]、copy、extend、combine或unpack）都将在类似的时间内工作和执行（loop和deepcopy除外，这两种方法执行得最差）。

剧本

from random import randint
from time import time
import copy

item_count = 100000

def copy_type(l1: list, l2: list):
  if l1 == l2:
    return 'shallow'
  return 'deep'

def run_time(start, end):
  run = end - start
  return int(run * 1000000)

def list_combine(data):
  l1 = [data for i in range(item_count)]
  start = time()
  l2 = [] + l1
  end = time()
  if type(data) == dict:
    l2[0]['test'].append(1)
  elif type(data) == list:
    l2.append(1)
  return {'method': 'combine', 'copy_type': copy_type(l1, l2), 
          'time_µs': run_time(start, end)}

def list_extend(data):
  l1 = [data for i in range(item_count)]
  start = time()
  l2 = []
  l2.extend(l1)
  end = time()
  if type(data) == dict:
    l2[0]['test'].append(1)
  elif type(data) == list:
    l2.append(1)
  return {'method': 'extend', 'copy_type': copy_type(l1, l2), 
          'time_µs': run_time(start, end)}

def list_unpack(data):
  l1 = [data for i in range(item_count)]
  start = time()
  l2 = [*l1]
  end = time()
  if type(data) == dict:
    l2[0]['test'].append(1)
  elif type(data) == list:
    l2.append(1)
  return {'method': 'unpack', 'copy_type': copy_type(l1, l2), 
          'time_µs': run_time(start, end)}

def list_deepcopy(data):
  l1 = [data for i in range(item_count)]
  start = time()
  l2 = copy.deepcopy(l1)
  end = time()
  if type(data) == dict:
    l2[0]['test'].append(1)
  elif type(data) == list:
    l2.append(1)
  return {'method': 'deepcopy', 'copy_type': copy_type(l1, l2), 
          'time_µs': run_time(start, end)}

def list_copy(data):
  l1 = [data for i in range(item_count)]
  start = time()
  l2 = list.copy(l1)
  end = time()
  if type(data) == dict:
    l2[0]['test'].append(1)
  elif type(data) == list:
    l2.append(1)
  return {'method': 'copy', 'copy_type': copy_type(l1, l2), 
          'time_µs': run_time(start, end)}

def list_slice(data):
  l1 = [data for i in range(item_count)]
  start = time()
  l2 = l1[:]
  end = time()
  if type(data) == dict:
    l2[0]['test'].append(1)
  elif type(data) == list:
    l2.append(1)
  return {'method': 'slice', 'copy_type': copy_type(l1, l2), 
          'time_µs': run_time(start, end)}

def list_loop(data):
  l1 = [data for i in range(item_count)]
  start = time()
  l2 = []
  for i in range(len(l1)):
    l2.append(l1[i])
  end = time()
  if type(data) == dict:
    l2[0]['test'].append(1)
  elif type(data) == list:
    l2.append(1)
  return {'method': 'loop', 'copy_type': copy_type(l1, l2), 
          'time_µs': run_time(start, end)}

def list_list(data):
  l1 = [data for i in range(item_count)]
  start = time()
  l2 = list(l1)
  end = time()
  if type(data) == dict:
    l2[0]['test'].append(1)
  elif type(data) == list:
    l2.append(1)
  return {'method': 'list()', 'copy_type': copy_type(l1, l2), 
          'time_µs': run_time(start, end)}

if __name__ == '__main__':
  list_type = [{'list[dict]': {'test': [1, 1]}}, 
          {'list[list]': [1, 1]}]
  store = []
  for data in list_type:
    key = list(data.keys())[0]
    store.append({key: [list_unpack(data[key]), list_extend(data[key]), 
                list_combine(data[key]), list_deepcopy(data[key]), 
                list_copy(data[key]), list_slice(data[key]),           
                list_loop(data[key])]})
  print(store)

后果

[{"list[dict]": [
  {"method": "unpack", "copy_type": "shallow", "time_µs": 56149},
  {"method": "extend", "copy_type": "shallow", "time_µs": 52991},
  {"method": "combine", "copy_type": "shallow", "time_µs": 53726},
  {"method": "deepcopy", "copy_type": "deep", "time_µs": 2702616},
  {"method": "copy", "copy_type": "shallow", "time_µs": 52204},
  {"method": "slice", "copy_type": "shallow", "time_µs": 52223},
  {"method": "loop", "copy_type": "shallow", "time_µs": 836928}]},
{"list[list]": [
  {"method": "unpack", "copy_type": "deep", "time_µs": 52313},
  {"method": "extend", "copy_type": "deep", "time_µs": 52550},
  {"method": "combine", "copy_type": "deep", "time_µs": 53203},
  {"method": "deepcopy", "copy_type": "deep", "time_µs": 2608560},
  {"method": "copy", "copy_type": "deep", "time_µs": 53210},
  {"method": "slice", "copy_type": "deep", "time_µs": 52937},
  {"method": "loop", "copy_type": "deep", "time_µs": 834774}
]}]

在已经给出的答案中，缺少了一个独立于python版本的非常简单的方法，您可以在大多数时间使用（至少我这样做）：

new_list = my_list * 1       # Solution 1 when you are not using nested lists

但是，如果my_list包含其他容器（例如，嵌套列表），则必须按照复制库中上述答案中的其他建议使用deepcopy。例如：

import copy
new_list = copy.deepcopy(my_list)   # Solution 2 when you are using nested lists

。奖励：如果您不想复制元素，请使用（AKA浅层复制）：

new_list = my_list[:]

让我们了解解决方案#1和解决方案#2之间的区别

>>> a = range(5)
>>> b = a*1
>>> a,b
([0, 1, 2, 3, 4], [0, 1, 2, 3, 4])
>>> a[2] = 55
>>> a,b
([0, 1, 55, 3, 4], [0, 1, 2, 3, 4])

正如您所看到的，当我们不使用嵌套列表时，解决方案#1工作得很好。让我们检查一下当我们将解决方案#1应用于嵌套列表时会发生什么。

>>> from copy import deepcopy
>>> a = [range(i,i+4) for i in range(3)]
>>> a
[[0, 1, 2, 3], [1, 2, 3, 4], [2, 3, 4, 5]]
>>> b = a*1
>>> c = deepcopy(a)
>>> for i in (a, b, c): print i
[[0, 1, 2, 3], [1, 2, 3, 4], [2, 3, 4, 5]]
[[0, 1, 2, 3], [1, 2, 3, 4], [2, 3, 4, 5]]
[[0, 1, 2, 3], [1, 2, 3, 4], [2, 3, 4, 5]]
>>> a[2].append('99')
>>> for i in (a, b, c): print i
[[0, 1, 2, 3], [1, 2, 3, 4], [2, 3, 4, 5, 99]]
[[0, 1, 2, 3], [1, 2, 3, 4], [2, 3, 4, 5, 99]]   # Solution #1 didn't work in nested list
[[0, 1, 2, 3], [1, 2, 3, 4], [2, 3, 4, 5]]       # Solution #2 - DeepCopy worked in nested list

所有其他贡献者都给出了很好的答案，当你有一个单一维度（水平化）列表时，这些方法是有效的，但是在目前提到的方法中，只有copy.deepcopy（）可以克隆/复制列表，而当你使用多维嵌套列表（列表列表）时，它不会指向嵌套列表对象。虽然菲利克斯·克林在他的回答中提到了这一点，但这个问题还有一点问题，可能还有一个使用内置程序的解决方案，这可能会证明是深度复制的更快替代方案。

虽然new_list=old_list[：]，copy.copy（old_list）'和Py3k old_list.copy（）适用于单层列表，但它们恢复为指向嵌套在old_list和new_list中的列表对象，对其中一个列表对象的更改将在另一个列表中永久化。

编辑：新信息曝光

正如Aaron Hall和PM 2Ring所指出的那样，使用eval（）不仅是一个坏主意，而且比copy.deepcopy（）慢得多。这意味着，对于多维列表，唯一的选项是copy.deepcopy（）。尽管如此，当您尝试在中等大小的多维数组上使用它时，它确实不是一个选项，因为性能会下降。我尝试使用42x42阵列来计时，这是前所未闻的，甚至对于生物信息学应用程序来说也是如此之大，我放弃了等待响应，只是开始在这篇文章中输入我的编辑。似乎唯一真正的选择就是初始化多个列表并独立处理它们。如果有人对如何处理多维列表复制有任何其他建议，将不胜感激。

正如其他人所说的那样，在多维列表中使用copy模块和copy.devcopy存在严重的性能问题。

请注意，在某些情况下，如果您定义了自己的自定义类，并且希望保留这些属性，则应使用copy.copy（）或copy.deepcopy（），而不是其他选项，例如在Python 3中：

import copy

class MyList(list):
    pass

lst = MyList([1,2,3])

lst.name = 'custom list'

d = {
'original': lst,
'slicecopy' : lst[:],
'lstcopy' : lst.copy(),
'copycopy': copy.copy(lst),
'deepcopy': copy.deepcopy(lst)
}


for k,v in d.items():
    print('lst: {}'.format(k), end=', ')
    try:
        name = v.name
    except AttributeError:
        name = 'NA'
    print('name: {}'.format(name))

输出：

lst: original, name: custom list
lst: slicecopy, name: NA
lst: lstcopy, name: NA
lst: copycopy, name: custom list
lst: deepcopy, name: custom list

框架挑战：对于您的应用程序，您实际上需要复制吗？

我经常看到试图以某种迭代方式修改列表副本的代码。为了构造一个简单的示例，假设我们有非工作（因为不应该修改x）代码，如：

x = [8, 6, 7, 5, 3, 0, 9]
y = x
for index, element in enumerate(y):
    y[index] = element * 2
# Expected result:
# x = [8, 6, 7, 5, 3, 0, 9] <-- this is where the code is wrong.
# y = [16, 12, 14, 10, 6, 0, 18]

自然，人们会问如何使y成为x的副本，而不是同一列表的名称，这样for循环就会做正确的事情。

但这是错误的做法。从功能上讲，我们真正想做的是在原始列表的基础上创建一个新列表。

我们不需要先做一份拷贝，通常也不应该。

当我们需要对每个元素应用逻辑时

这方面的自然工具是列表理解。这样，我们编写逻辑，告诉我们期望结果中的元素如何与原始元素相关联。它简单、优雅、富有表现力；并且我们避免了在for循环中修改y副本的需要（因为分配给迭代变量不会影响列表-原因与我们首先想要副本的原因相同！）。

对于上面的示例，它看起来像：

x = [8, 6, 7, 5, 3, 0, 9]
y = [element * 2 for element in x]

列表理解非常强大；我们还可以使用它们通过带有if子句的规则过滤掉元素，并且我们可以链接for和if子句（它的工作方式与相应的命令式代码类似，相同的子句的顺序相同；只有最终将在结果列表中结束的值才会移到前面，而不是在“最里面”部分）。如果计划是在修改副本以避免问题的同时迭代原始文件，那么通常有一种更令人愉快的方法来实现这一点，即理解过滤列表。

当我们需要按位置拒绝或插入特定元素时

假设我们有这样的东西

x = [8, 6, 7, 5, 3, 0, 9]
y = x
del y[2:-2] # oops, x was changed inappropriately

我们可以通过将我们不需要的部分放在一起来建立一个列表，而不是先创建一个单独的副本来删除我们不想要的部分。因此：

x = [8, 6, 7, 5, 3, 0, 9]
y = x[:2] + x[-2:]

通过切片处理插入、替换等操作是一项练习。只需说明您希望结果包含哪些子序列。这种情况的一个特殊情况是制作一个反向副本-假设我们需要一个新列表（而不仅仅是反向迭代），我们可以通过切片直接创建它，而不是克隆然后使用.reverse。

这些方法（如列表理解）还有一个优点，即它们将所需的结果创建为表达式，而不是通过程序性地就地修改现有对象（并返回None）。这对于以“流畅”风格编写代码更为方便。