NumPy array vs Python list: почему ndarray быстрее и когда выбирать какой?

Python list — массив указателей на разнотипные PyObject, каждый элемент — boxed-объект с заголовком. NumPy ndarray — непрерывный буфер фиксированного типа (dtype), без боксинга. Поэтому арифметика на ndarray идёт через C-цикл по contiguous-памяти и обгоняет list в 20–100 раз. List бери для разнородных коллекций и небольших объёмов, ndarray — когда нужны числовые вычисления, broadcasting и интероп с pandas/scikit-learn.