Python 简明教程 ---10,Python 列表

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程序 = 算法 + 数据结构
—— Nicklaus Wirth

目录

在这里插入图片描述

从这句话程序 = 算法 + 数据结构 可以看出数据结构对于编程的重要性。数据结构就是数据的组织/存储方式。

从本节开始我们将介绍Python 中的数据结构:

  • 列表 list
  • 元组 tuple
  • 字典 dict
  • 集合 set

这些数据结构在Python3.x 中都是一个类class

>>> list
<class 'list'>
>>> tuple
<class 'tuple'>
>>> dict
<class 'dict'>
>>> set
<class 'set'>

提示

这几个类名listtupledictset 并不是Python 中的保留字,你可以使用它们作为变量名,但一般并不建议这样做。

可使用keyword 模块来查看Python 中的保留字。

Python 中数据结构非常易用,且语法简单。我们将介绍这些数据结构的使用方法

本节我们介绍Python 中的列表 list

1,Python 列表

大部分编程语言中都有数组的概念,数组中元素的类型必须相同。

Python 中没有数组的概念,Python 列表可看作是一种增强版的数组。

Python 列表有如下特点:

  • 列表中的元素可以是任意类型的数据
  • 可使用下标切片访问列表内容
  • 可在列表的任意位置插入删除元素
  • 使用列表时,无须关注列表的容量问题,Python 会在需要的时候自动扩容缩容

2,声明列表

Python 中的列表使用中括号[] 表示:

>>> l = []       # 一个空列表
>>> l = ['a','bc',1,2.5,True] # 列表元素可以是任意类型
>>> type(l)      
<class 'list'>

3,列表元素个数

使用len() 函数可查看列表中的元素个数:

>>> l = ['a',True]
>>> len(l)
5

4,访问列表元素

可以像访问字符串一样,使用下标来访问列表元素:

>>> l = ['a',True]
>>> l[0]	# 访问第 1 个元素
'a'
>>> l[4]	# 访问第 5 个元素
True
>>> l[5]    # 超出范围,抛出异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>",line 1,in <module>
IndexError: list index out of range
>>> l[-1]	# 访问倒数第 1 个元素
True
>>> l[-5]   # 访问倒数第 5 个元素
'a'
>>> l[-6]   # 超出范围,抛出异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>",in <module>
IndexError: list index out of range

5,列表部分元素

同样可以向截取字符串 一样来截取部分列表元素:

>>> l = ['a',True]
>>> l[1:3]
['bc',1]
>>> l[1:]
['bc',True]
>>> l[:4]
['a',2.5]
>>> l[:]
['a',True]

6,遍历列表

可使用 for 循环来遍历列表:

l = ['a',True]
for item in l:
    print(item)

以上代码输出如下:

a
bc
1
2.5
True

7,修改删除元素

修改列表元素

我们可以使用下标赋值语句修改列表元素:

>>> l = ['a',True]
>>> l[0] = 'x'      # 第 1 个元素改为 ‘x’
>>> l[3] = 5        # 第 4 个元素改为 5
>>> l               # 修改后的列表
['x',5,True]

删除列表元素

可以使用下标del 关键字来删除列表元素:

>>> l = ['a',True]
>>> del l[1]	# 删除第 2 个元素
>>> del l[3]    # 删除第 4 个元素
>>> l           # 删除元素后的列表
['a',2.5]

8,列表运算

Python 列表可以进行加运算乘运算in 运算

列表加运算

一个列表和另一个列表可以相加,得到一个新的列表:

>>> l1 = ['a','b','c']
>>> l2 = [1,2,3]
>>> l3 = l1 + l2
>>> l3 # 新的列表
['a','c',3]

列表乘运算

一个列表可以乘以一个整数n

  • n <= 0 时,得到一个空列表[]
  • n > 0 时,相当于 n 个列表相加

示例:

>>> ['a','b'] * -1
[]
>>> ['a','b'] * 0
[]
>>> ['a','b'] * 2
['a','a','b']

列表in 运算

可以通过 in 运算来查看一个元素是否存在于列表中,返回一个 bool 类型:

>>> 'a' in ['a','b']
True
>>> 'a' not in ['a','b']
False

9,列表函数

Python 中的list 是一个 class,可通过type(列表对象)来查看:

>>> type([])     # 空列表
<class 'list'>

可通过dir(list)dir(列表对象) 来查看Python list 支持方法

>>> dir(list)
['__add__','__class__','__contains__','__delattr__','__delitem__','__dir__','__doc__','__eq__','__format__','__ge__','__getattribute__','__getitem__','__gt__','__hash__','__iadd__','__imul__','__init__','__init_subclass__','__iter__','__le__','__len__','__lt__','__mul__','__ne__','__new__','__reduce__','__reduce_ex__','__repr__','__reversed__','__rmul__','__setattr__','__setitem__','__sizeof__','__str__','__subclasshook__','append','clear','copy','count','extend','index','insert','pop','remove','reverse','sort']

这里我们依然只关注非魔法方法,共11 个。

1.append 方法

作用:在列表L 的尾部追加元素
原型:L.append(object) -> None
参数:要追加的元素,可以是任意类型
返回值:总是返回 None

示例:

>>> l = [1]        # 初始化一个列表
>>> l.append(2)    # 在尾部追加 2
>>> l
[1,2]
>>> l.append(3)    # 在尾部追加 3
>>> l
[1,3]

2.insert 方法

作用:在列表Lindex 下标之前插入元素object
原型:L.insert(index,object)
参数 index:插入元素的位置
参数 object:要插入的元素
返回值:无返回值

示例:

>>> l = ['a','c']	     # 初始化一个列表
>>> l.insert(1,'xx')        # 在列表的下标 1 处插入 'xx' 
>>> l
['a','xx','c']        # 插入后,'xx' 下标为 1
>>> l.insert(3,'yy')        # 在列表的下标 3 处插入 'yy'
>>> l
['a','yy','c']  # 插入后,'yy' 的下标为 3

3.remove 方法

作用:从表头开始,删除列表L第一个值为value 的元素,如果值为value 的元素不存在,则抛出ValueError 异常
原型:L.remove(value) -> None
参数:要删除的元素的值
返回值:总是返回 None

示例:

>>> l = ['a','c']
>>> l.remove('b')  # 删除第一个值为 'b' 的元素
>>> l
['a','c']
>>> l.remove('c')  # 删除第一个值为 'c' 的元素
>>> l
['a','b']
>>> l.remove('c')  # 已经不存在值为 'c' 的元素,抛出 ValueError 异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>",in <module>
ValueError: list.remove(x): x not in list

4.pop 方法

作用:移除并返回下标为 index 的元素,下标不存在时,抛出IndexError 异常
原型:L.pop([index]) -> item
参数:要移除的元素的下标,可省,默认为最后一个
返回值:移除的元素

示例:

>>> l = ['a','c']
>>> item = l.pop()   # 移除最后一个元素
>>> item
'c'
>>> l
['a','b']
>>> l.pop(3)   # 不存在下标为 3 的元素,抛出异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>",in <module>
IndexError: pop index out of range

5.clear 方法

作用:清空列表L
原型:L.clear() -> None
参数:无
返回值:总是返回 None

示例:

>>> l = ['a','c']
>>> l.clear()
>>> l   # 列表被清空
[]

6.count 方法

作用:计算列表L 中值为value 的个数
原型:L.count(value) -> integer
参数:要计算的元素的值
返回值:个数

示例:

>>> l = ['a','a']
>>> l.count('a')
2
>>> l.count('b')
1
>>> l.count('d')
0

7.copy 方法

作用:浅拷贝列表L,相当于L[:]
原型:L.copy() -> list
参数:无
返回值:一个列表

示例:

>>> l = ['a','c']
>>> l2 = l.copy()
>>> l2
['a','c']

8.extend 方法

作用:在列表L 尾部追加一个序列iterable
原型:L.extend(iterable) -> None
参数iterable 可以是任意一种序列类型
返回值:总是返回 None

示例:

>>> l1 = ['a','c']
>>> l2 = ['1','2','3']
>>> l1.extend(l2)
>>> l1
['a','1','3']

9.reverse 方法

作用:将列表L 翻转
原型:L.reverse()
参数:无
返回值:无返回值

示例:

>>> l = ['a','c']
>>> l.reverse()
>>> l
['c','a']

10.sort 方法

作用:对列表L 进行排序
原型:L.sort(key=None,reverse=False) -> None
参数 key

key 是一个函数类型的参数,该函数接收一个参数item1,并返回一个值item2
sort 方法根据item2 进行排序,item1L 中的每个元素 。
key 可省,默认为None,表示直接使用L 中的元素进行排序。

参数 reverse

reverseTrue 表示按照降序排序。
reverseFalse 表示按照升序排序。
reverse 可省,默认为 False

返回值:总是返回 None

示例,keyNone

>>> l = ['b','d','c'] # 一个乱序的列表
>>> l.sort()                 # 升序排序
>>> l
['a','d']
>>> l.sort(reverse=True)     # 降序排序
>>> l
['d','a']

示例,key 不为 None

>>> l = [('c',1),('b',2),('a',3)] # 列表中的元素是元组类型
>>> def key(item): return item[0]      # 该函数返回元组的第一个元素
>>> l.sort(key=key)                    # 以元组的第一个元素进行排序
>>> l
[('a',3),('c',1)]
>>>
>>> l = [('c',3)] 
>>> def key(item): return item[1]      # 该函数返回元组的第二个元素
>>> l.sort(key=key)                    # 以元组的第二个元素进行排序
>>> l
[('c',3)]

提示

一个函数也可以作为参数传递给另一个函数,后续讲到函数的概念时,会详细讲解。

11.index 方法

作用:从列表L[start:stip]表头查找第一个值为value 的元素
原型:L.index(value,[start,[stop]]) -> integer
参数 value:查找值为value 的元素
参数 start:列表L 的起始下标
参数 stop:列表L 的终止下标
返回值:若能找到,则返回该元素的下标,否则,抛出ValueError 异常

示例:

>>> l = ['a','c']
>>> l.index('b')   # 找到了,返回下标
1
>>> l.index('d')   # 没找到,抛出 ValueError 异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>",in <module>
ValueError: 'd' is not in list

(完。)


推荐阅读:

Python 简明教程 --- 5,Python 表达式与运算符

Python 简明教程 --- 6,Python 控制流

Python 简明教程 --- 7,Python 字符串

Python 简明教程 --- 8,Python 字符串函数

Python 简明教程 --- 9,Python 编码


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总结

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