1. 使用内置函数与库
Python的内置函数(如map()
、filter()
)和标准库(如collections
)通常经过高度优化,比手写循环更快。例如:
- 使用
math
库代替手动计算 - 利用
itertools
处理迭代器
2. 避免不必要的全局变量
全局变量的访问速度比局部变量慢约10倍。建议:
- 将频繁使用的变量定义为局部变量
- 使用
nonlocal
关键字优化嵌套作用域
3. 利用生成器与惰性计算
通过yield
关键字实现的生成器能显著降低内存占用:
- 处理大数据集时,避免一次性加载全部内容
- 使用
generator expression
替代列表推导式
4. 数据结构选择技巧
不同场景选择合适的数据结构:
场景 | 推荐类型 | 优势 |
---|---|---|
高频查找 | set |
O(1)时间复杂度 |
有序存储 | list |
保持插入顺序 |
键值对存储 | dict |
快速检索 |
5. 性能分析工具推荐
- 使用
cProfile
进行函数级性能分析 - 通过
memory_profiler
监控内存使用 - 利用
py-spy
进行低开销采样分析 进一步阅读:Python性能优化指南
6. 并行计算实践
- 多线程:
threading
模块处理IO密集型任务 - 多进程:
multiprocessing
利用多核CPU - 异步编程:
asyncio
与aiohttp
提升并发能力
💡 优化时注意:Python的全局解释器锁(GIL)限制了多线程的并行度,对于CPU密集型任务建议使用多进程或C扩展。