Как выделяется память под элементы в списке в Python

В Python списки реализованы как динамические массивы. Память выделяется не строго по количеству элементов, а с запасом для оптимизации добавления новых элементов.

При создании списка выделяется небольшой буфер (например, под 4 элемента). При заполнении этого буфера Python автоматически увеличивает выделенную память (обычно в ~1.125 раза), копируя элементы в новый участок памяти. Это позволяет амортизировать стоимость добавления элементов до O(1).

Пример:

import sys

lst = []
for i in range(10):
    print(f"Elements: {len(lst)}, Allocated: {sys.getsizeof(lst)} bytes")
    lst.append(i)

Вывод покажет, что размер выделенной памяти увеличивается скачкообразно, а не линейно с ростом количества элементов.