Python 列表使用指南

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本文封面图片来源于 Jim Zhang 。

本讲义中部分内容参考自菜鸟教程 。

本讲义中进阶操作参考自 关于Python列表操作，最常见的10个问题 。

简介-什么是列表

• 序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字 - 它的位置，或索引，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推。

• Python有6个序列的内置类型，但最常见的是列表和元组。

• 序列都可以进行的操作包括索引，切片，加，乘，检查成员。

• 此外，Python已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。

• 列表是最常用的Python数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。

• 列表的数据项不需要具有相同的类型

基本操作

创建列表

• []

  >>> a = []
  >>> type(a)
  <class 'list'>
  >>> list1 = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
  >>> list1
  ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]

• list()

  #参数必须为可迭代变量
  >>> a = list('abc')
  >>> a
  ['a', 'b', 'c']
  >>> a = list(1)
  Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
  TypeError: 'int' object is not iterable

访问元素

使用下标索引来访问列表中的值，同样你也可以使用方括号的形式截取字符，如下所示：

list1 = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000];
list2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ];
 
print ("list1[0]: ", list1[0])
print ("list2[1:5]: ", list2[1:5])
-----------------------------------
list1[0]: Google
list2[1:5]: [2, 3, 4, 5]

更新列表

你可以对列表的数据项进行修改或更新，你也可以使用append()方法来添加列表项，如下所示：

list = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
 
print ("第三个元素为 : ", list[2])
list[2] = 2001
print ("更新后的第三个元素为 : ", list[2])
----------------------------------------
第三个元素为 :  1997
更新后的第三个元素为 :  2001

删除元素

• del

  list = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
   
  print ("原始列表 : ", list)
  del list[2]
  print ("删除第三个元素 : ", list)
  -----------------------------------------
  原始列表 :  ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
  删除第三个元素 :  ['Google', 'Runoob', 2000]

• pop()

• remove()

脚本操作符

Python 表达式	结果	描述
len([1, 2, 3])	3	长度
[1, 2, 3] + [4, 5, 6]	[1, 2, 3, 4, 5, 6]	组合
[‘Hi!’] * 4	[‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’]	重复
3 in [1, 2, 3]	True	元素是否存在于列表中
for x in [1, 2, 3]: print(x, end=” “)	1 2 3	迭代

相关函数

Python包含以下函数:（大多和字符串相似）

序号	函数
1	len(list) 列表元素个数
2	max(list) 返回列表元素最大值
3	min(list) 返回列表元素最小值
4	list(seq) 将元组转换为列表

方法

Python包含以下方法:（大多和字符串相似）

序号	方法
1	list.append(obj) 在列表末尾添加新的对象
2	list.count(obj) 统计某个元素在列表中出现的次数
3	list.extend(seq) 在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）
4	list.index(obj) 从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
5	list.insert(index, obj) 将对象插入列表
6	list.pop([index=-1]) 移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值
7	list.remove(obj) 移除列表中某个值的第一个匹配项
8	list.reverse() 反向列表中元素
9	list.sort( key=None, reverse=False) 对原列表进行排序
10	list.clear() 清空列表
11	list.copy() 复制列表

进阶操作

本部分参考自关于Python列表操作，最常见的10个问题

1、迭代列表，如何访问列表下标索引

普通版：

items = [8, 23, 45]
for index in range(len(items)):
    print(index, "-->", items[index])

>>>
0 --> 8
1 --> 23
2 --> 45

优雅版：

for index, item in enumerate(items):
    print(index, "-->", item)

>>>
0 --> 8
1 --> 23
2 --> 45

enumerate 还可以指定元素的第一个元素从几开始，默认是0，也可以指定从1开始：

for index, item in enumerate(items, start=1):
    print(index, "-->", item)

>>>
1 --> 8
2 --> 23
3 --> 45

2、append 与 extend 方法有什么区别

append表示把某个数据当做新元素追加到列表的最后面，它的参数可以是任意对象

x = [1, 2, 3]
y = [4, 5]
x.append(y)
print(x)

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

extend 的参数必须是一个可迭代对象，表示把该对象里面的所有元素逐个地追加到列表的后面

x = [1, 2, 3]
y = [4, 5]
x.extend(y)
print(x)

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

# 等价于：
for i in y:
    x.append(i)

3、检查列表是否为空

普通版：

if len(items) == 0:
    print("空列表")

或者

if items == []:
    print("空列表")

优雅版：

if not items:
    print("空列表")

4、如何理解切片

切片用于获取列表中指定范围的子集，语法非常简单

items[start:end:step]

从 start 到 end-1 位置之间的元素。step 表示步长，默认为1，表示连续获取，如果 step 为 2 就表示每隔一个元素获取。

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

>>> a[3:8] # 第3到第8位置之间的元素
[4, 5, 6, 7, 8]

>>> a[3:8:2] # 第3到第8位置之间的元素，每隔一个元素获取
[4, 6, 8]

>>> a[:5]   # 省略start表示从第0个元素开始
[1, 2, 3, 4, 5]

>>> a[3:]  # 省略end表示到最后一个元素
[4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

>>> a[::]  # 都省略相当于拷贝一个列表，这种拷贝属于浅拷贝
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

5、如何拷贝一个列表对象

第一种方法：

new_list = old_list[:]

第二种方法：

new_list = list(old_list)

第三种方法：

import copy
# 浅拷贝
new_list = copy.copy(old_list)
# 深拷贝
new_list = copy.deepcopy(old_list)
#据我观察这两个在Python3.7中已经没有区别了

6、如何获取列表中的最后一个元素

索引列表中的元素不仅支持正数还支持负数，正数表示从列表的左边开始索引，负数表示从列表的右边开始索引，获取最后一个元素有两种方法。

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> a[len(a)-1]
10
>>> a[-1]
10

7、如何对列表进行排序

列表排序有两种方式，一种是列表自带的方法 list.sort()，一种是内建函数 sorted(list)。复杂的数据类型可通过指定 key参数进行排序。由字典构成的列表，根据字典元素中的age字段进行排序：

items = [{'name': 'Homer', 'age': 39},
         {'name': 'Bart', 'age': 10},
         {"name": 'cater', 'age': 20}]

items.sort(key=lambda item: item.get("age"))

print(items)

>>>
[{'age': 10, 'name': 'Bart'}, {'age': 20, 'name': 'cater'}, {'age': 39, 'name': 'Homer'}]

列表有 sort方法，用于对原列表进行重新排序，指定 key 参数，key 是匿名函数，item 是列表中的字典元素，我们根据字典中的age进行排序，默认是按升序排列，指定 reverse=True 按降序排列

items.sort(key=lambda item: item.get("age"), reverse=True)

>>>
[{'name': 'Homer', 'age': 39}, {'name': 'cater', 'age': 20}, {'name': 'Bart', 'age': 10}]

如果不希望改变原列表，而是生成一个新的有序列表对象，那么可以内置函数 sorted ，该函数返回新列表

items = [{'name': 'Homer', 'age': 39},
         {'name': 'Bart', 'age': 10},
         {"name": 'cater', 'age': 20}]

new_items = sorted(items, key=lambda item: item.get("age"))

print(items)
>>>
[{'name': 'Homer', 'age': 39}, {'name': 'Bart', 'age': 10}, {'name': 'cater', 'age': 20}]

print(new_items)
>>>
[{'name': 'Bart', 'age': 10}, {'name': 'cater', 'age': 20}, {'name': 'Homer', 'age': 39}]

8、如何移除列表中的元素

删除列表中的元素有三种方式

remove 移除某个元素，而且只能移除第一次出现的元素

>>> a = [0, 2, 2, 3]
>>> a.remove(2)
>>> a
[0, 2, 3]

# 如果要移除的元素不在列表中，则抛出 ValueError 异常
>>> a.remove(7)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: list.remove(x): x not in list·

del指令：根据指定的位置移除某元素

>>> a = [3, 2, 2, 1]
# 移除第一个元素
>>> del a[1]
[3, 2, 1]

# 当超出列表的下表索引时，抛出IndexError的异常
>>> del a[7]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list assignment index out of range

pop函数 与del 类似，但是 pop 函数可以返回移除的元素

>>> a = [4, 3, 5]
>>> a.pop(1)
3
>>> a
[4, 5]

# 同样，当超出列表的下表索引时，抛出IndexError的异常
>>> a.pop(7)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: pop index out of range

9、如何连接两个列表

listone = [1, 2, 3]
listtwo = [4, 5, 6]

mergedlist = listone + listtwo

print(mergelist)
>>>
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

列表实现了 + 的运算符重载，使得 + 不仅支持数值相加，还支持两个列表相加，只要你实现了 对象的 __add__操作，任何对象都可以实现 + 操作，例如：

class User(object):
    def __init__(self, age):
        self.age = age

    def __repr__(self):
        return 'User(%d)' % self.age

    def __add__(self, other):
        age = self.age + other.age
        return User(age)

user_a = User(10)
user_b = User(20)

c = user_a + user_b

print(c)

>>>
User(30)

10、如何随机获取列表中的某个元素

import random
items = [8, 23, 45, 12, 78]

>>> random.choice(items)
78
>>> random.choice(items)
45
>>> random.choice(items)
12

写在最后

list与string区别

list可修改，str不可修改

引用型操作与加工型操作

引用型有return

加工型一般没有return