列表

1. 列表是什么

• 列表 由一系列按特定顺序排列的元素组成
• 你可以将没有任何关系的任何东西加入列表中
• 通常给列表指定一个表示复数的名称(如letters、digits、names)
• 在Python中，用方括号[ ]表示列表，并用,分隔其中的元素

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles)  # Python将打印列表的内部表示，包括方括号

2. 访问列表元素

• 列表是有序集合，因此要访问列表的任意元素，只需将该元素的位置(索引)告诉Python。格式:列表名称[索引]
• 索引从0开始而不是1，注意避免索引错误

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles[0])  # 当你请求获取列表元素时，Python只返回该元素，不包括方括号
print(bicycles[2].title())  # 你可以对任意列表元素调用字符串方法
print(bicycles[-1].upper())  # 通过将索引指定为-1， 可返回最后一个列表元素，以此类推

3. 修改、添加和删除元素

修改列表元素

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

motorcycles[0] = 'ducati'  # 修改列表元素，可指定列表名和要修改的元素的索引，再指定该元素的新值
print(motorcycles)

在列表中添加元素

• 在列表中添加新元素最简单的方式是 附加 到列表

append v. 附加,增补

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
motorcycles.append('ducati')  # 方法append()将元素'ducati'添加到列表末尾
print(motorcycles)

• 为控制用户，可首先创建一个空列表，用于存储用户输入，然后将用户提供的每个新值附加到列表中

motorcycles = []
motorcycles.append('honda')
motorcycles.append('yamaha')
motorcycles.append('suzuki')

print(motorcycles)

在列表中插入元素

• 使用方法insert()可在列表的任何位置添加新元素，需要指定新元素的索引和值

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']

motorcycles.insert(0, 'ducati')  # 方法insert()在索引0处添加空间，并将值'ducati'存储到这个地方
print(motorcycles)

从列表中删除元素

使用del语句删除元素

• 如果知道要删除的元素的索引，可使用del语句。格式: del 列表名[索引]

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
del motorcycles[1]
print(motorcycles)

使用方法pop()删除元素

• 方法pop()删除列表末尾的元素，并让你能够接着使用它
• 术语 弹出 源自这样的类比：列表就像一个栈，而删除列表末尾的元素相当于弹出栈顶元素

pop v. 突然出现,速去

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
popped_motorcycle = motorcycles.pop()  # 弹出列表末尾元素，并将其值赋给变量popped_motorcycle
print(motorcycles)
print(popped_motorcycle)

• 实际上，可以使用pop()来删除列表中任意位置的元素，只需在圆括号中指定要删除元素的索引即可

first_owned = motorcycles.pop(0)
print(f"The first motorcycle I owned was a {first_owned.title()}.")

pop() or del ?

• 如果你要从列表中删除一个元素，且不再以任何方式使用它，就使用del语句
• 如果你要在删除元素后还能继续使用它，就使用方法pop()

使用方法remove()根据值删除元素

• 如果不知道要从列表中删除元素的位置，只知道该元素的值，可使用方法remove()

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
motorcycles.remove('ducati')  # 方法remove()删除值为'ducati'的元素
print(motorcycles)

• 使用方法remove()从列表中删除元素时，也可继续使用它的值

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
too_expensive = 'ducati'
motorcycles.remove(too_expensive)  # 方法remove()删除值为'ducati'的元素
print(motorcycles)
print(f"\nA {too_expensive.title()} is too expensive for me")

• 方法remove()只删除第一个指定的值，如果要删除的值出现多次，就需要使用循环来确保将每个值都删除

4. 组织列表

使用方法sort()对列表永久排序

cars1 = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
cars2 = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
cars1.sort()  # 方法sort()永久性地修改列表元素的排列顺序，对字符串默认按字母顺序排列
cars2.sort(reverse=True)  # 向sort()方法传递参数reverse=True，可按与字母顺序相反的顺序排列列表元素
print(cars1)
print(cars2)

使用函数sorted()对列表临时排序

• 要保留列表原来的排列顺序，同时以特定的顺序呈现它们，可使用函数sorted()

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
print("Here is the original list:")
print(cars)

print("\nHere is the sorted list:")
print(sorted(cars, reverse=True))

print("\nHere is the original list again:")
print(cars)

倒着打印列表

• 方法reverse()反转列表元素的排列顺序，与字母顺序无关
• 方法reverse()永久地修改列表元素的排列顺序。恢复顺序需要再次调用reverse()

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
cars.reverse()  # 方法reverse()反转列表元素的排列顺序
print(cars)

确定列表的长度

• 使用函数len()可快速获悉列表的长度
• Python计算列表元素数时从1开始

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
print(len(cars))

5. 遍历整个列表

• 使用 for循环 可以避免大量的重复代码
• 在for循环中可对每个元素执行任何操作
• 选择单个列表元素的有意义的名称大有裨益，例如 for item * in list_of_items:
• Python根据缩进来判断代码行与前一个代码行的关系，要注意避免缩进错误

magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:  # 定义for循环
    print(f"{magician.title()}, that was a great trick!")

print("Thank you, everyone.")  # 在for循环后面，没有缩进的代码都只执行一次

6. 创建数值列表

使用函数range()

• 函数range()让Python从指定的第一个值开始数，并在到达指定的第二个值时停止

for value in range(1, 5):  # range()指定一个参数时，将从0开始
    print(value)  # 注意差一行为

使用range()创建数字列表

• 使用函数list()将range()的结果直接转换为列表

numbers = list(range(1, 6))  # 将range()作为list()的参数，输出将是一个数字列表
print(numbers)

• 使用函数range()时，还可通过指定第三个参数来指定步长

even_numbers = list(range(2, 11, 2))  # range()从2开始数，不断加2，直到达到或超过终值
print(even_numbers)

对数字列表执行简单的统计计算

digits = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
print(min(digits))  # 函数min()返回数字列表的最小值
print(max(digits))  # 函数max()返回数字列表的最大值
print(sum(digits))  # 函数sum()返回数字列表的总和

列表解析

• 列表解析将for循环和创建列新元素的代码合并成一行，并自动附加新元素
• 格式: 列表名 = [操作表达式 for item in list_of_items]
• 注意这里的for语句末尾没有冒号

squares = [value**2 for value in range(1, 11)]  # 将1～10提供给表达式value**2
print(squares)

7. 使用列表的一部分

切片

• 要创建切片，可指定要使用的第一个元素和最后一个元素的索引
• 与函数range()一样，Python在到达第二个索引之前的元素后停止

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[0:3])  # 输出第1，2，3个球员的名字
print(players[:4])  # 如果没有指定第一个索引，将自动从列表开头开始
print(players[-3:])  # 如果没有指定第二个索引，将自动到列表末尾结束

遍历切片

• 如果要遍历列表的部分元素，可在for循环中使用切片

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']

print("Here are the first three players: ")
for player in players[:3]:
    print(player.title())

复制列表

• 首先创建一个包含整个列表的切片，即列表的副本。再进行赋值

my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
friend_foods = my_foods[:]
print(friend_foods)

• 若不使用切片直接赋值: list_A = list_B 实际上是将新变量list_A关联到已与list_B相关联的列表。因此这两个变量指向同一个列表，当对其中一个列表进行操作时，另一个也发生改变

元组

• Python将不能修改的值称为 不可变的，不可变的列表称为元组
• 相比于列表，元组是更简单的数据结构。如果需要存储的一组值在程序的整个生命周期内都不变，就可以使用元组

dimensions = (200, 50)  # 使用圆括号来标识元组
dimensions = (240, 60)  # 给元组变量重新赋值是合法的，改变单个元组元素的值是非法的

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