Python实现高效数组添加元素方法

Python是一种高级编程语言，它在使用数组时提供了很好的支持。像numpy这样的库甚至可以扩展Python的数组处理功能。不过，在Python的标准库中，列表是最基本的数组结构。

一、append()函数

在使用Python数组时，最基本的方法是append()函数，我们可以在代码中使用append()函数向列表中添加元素。在这种方法中，最好添加的元素只有一个，适用于简单的操作。在大部分情况下，这个方法是非常有用的。

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

上面的代码将输出以下结果：

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

二、+=操作符

在Python中，我们可以使用+=操作符向数组中添加多个元素。这种方法与append()函数类似，但是可以添加多个元素。这种方法适用于我们需要一次性向数组中添加多个元素的情况。

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

上面的代码将输出以下结果：

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

三、extend()函数

Python中，还有一个名为extend()的函数，可以向数组中添加另一个数组的元素。这种方法适用于我们有两个数组需要合并的情况。

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

上面的代码将输出以下结果：

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

四、insert()函数

insert()函数可以向一个数组中的指定位置插入一个元素。需要指定新元素的位置和值。这种方法适用于我们需要在特定位置插入元素的情况。

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

上面的代码将输出以下结果：

[1, 2, 3, 4, 5]

五、+=操作符和extend()函数的性能比较

使用+=操作符向数组中添加元素的性能通常比使用extend()函数要好。这是由于append()函数每次添加一个元素都要重新分配内存空间，这样会造成一些浪费。而使用+=操作符会将两个数组合并到一起，只需要一次内存分配操作。

下面是使用timeit模块进行+=操作符和extend()函数性能比较的代码：

    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))

上面的代码将输出以下结果：

3.0170000048091937
3.833999985236734

从时间输出结果可以看出，使用+=操作符性能略好于使用extend()函数。