翻译：《实用的Python编程》01_05_Lists

Posted 2021-10-05 codists

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1.5 列表

本节介绍 Python 原始数据类型列表（list）。 列表是一种有序的集合。

创建列表

使用方括号 [] 来定义列表字面量。

names = [ \'Elwood\', \'Jake\', \'Curtis\' ]
nums = [ 39, 38, 42, 65, 111]

有时候，列表也可以通过其它方法创建。例如：使用字符串的 split() 方法可以将一个字符串拆分为一个列表：

>>> line = \'GOOG,100,490.10\'
>>> row = line.split(\',\')
>>> row
[\'GOOG\', \'100\', \'490.10\']
>>>

列表操作

列表可以存储任何类型的项（译注：item，或者称为元素）。使用 append() 方法添加一个新的项：

names.append(\'Murphy\')    # Adds at end
names.insert(2, \'Aretha\') # Inserts in middle

使用加号 + 来拼接列表：

s = [1, 2, 3]
t = [\'a\', \'b\']
s + t           # [1, 2, 3, \'a\', \'b\']

列表通过整数进行索引，索引从 0 开始。

names = [ \'Elwood\', \'Jake\', \'Curtis\' ]

names[0]  # \'Elwood\'
names[1]  # \'Jake\'
names[2]  # \'Curtis\'

负索引从列表尾部开始计数：

names[-1] # \'Curtis\'

你可以改变列表中的任何项:

names[1] = \'Joliet Jake\'
names                     # [ \'Elwood\', \'Joliet Jake\', \'Curtis\' ]

列表的长度：

names = [\'Elwood\',\'Jake\',\'Curtis\']
len(names)  # 3

成员测试（in, not in）：

\'Elwood\' in names       # True
\'Britney\' not in names  # True

复制（s * n）：

s = [1, 2, 3]
s * 3   # [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

列表遍历和查找：

使用 for 遍历列表内容：

for name in names:
    # use name
    # e.g. print(name)
    ...

这和其它编程语言的 foreach 语句类似。

为了快速找到某项的位置（索引），使用 index() 函数：

names = [\'Elwood\',\'Jake\',\'Curtis\']
names.index(\'Curtis\')   # 2

如果元素出现不止一次，index() 方法将会返回元素第一次出现的索引。

如果元素没有找到，index() 方法将引发 ValueError 异常。

列表删除

你可以按元素值或者按索引删除元素：

# Using the value
names.remove(\'Curtis\')

# Using the index
del names[1]

移除一个元素不会“留空”。其它的元素将会移动来填充删除元素后腾出的空间。如果元素出现不止一次，remove() 方法将只删除第一次出现的元素。

列表排序

列表可以“原地”排序：

s = [10, 1, 7, 3]
s.sort()                    # [1, 3, 7, 10]

# Reverse order
s = [10, 1, 7, 3]
s.sort(reverse=True)        # [10, 7, 3, 1]

# It works with any ordered data
s = [\'foo\', \'bar\', \'spam\']
s.sort()                    # [\'bar\', \'foo\', \'spam\']

如果你想生成一个新的列表，使用 sorted() 函数：

t = sorted(s)               # s unchanged, t holds sorted values

列表和数学

警告：列表不是为数学运算而设计的：

>>> nums = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> nums * 2
[1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5]
>>> nums + [10, 11, 12, 13, 14]
[1, 2, 3, 4, 5, 10, 11, 12, 13, 14]

特别地，列表无法像 MATLAB, Octave, R 那样表示向量/矩阵。但是，有一些包可以帮助你解决这个问题（例如：numpy）。

练习

在本次练习中，我们尝试使用 Python 的列表数据类型。在上一节中，你使用了包含股票代码的字符串：

>>> symbols = \'HPQ,AAPL,IBM,MSFT,YHOO,DOA,GOOG\'

使用字符串的 split() 方法把 symbols 拆分为一个包含股票代码名字的列表：

>>> symlist = symbols.split(\',\')

练习1.19：提取和重新分配列表元素

尝试一些查找：

>>> symlist[0]
\'HPQ\'
>>> symlist[1]
\'AAPL\'
>>> symlist[-1]
\'GOOG\'
>>> symlist[-2]
\'DOA\'
>>>

尝试重新分配一个值：

>>> symlist[2] = \'AIG\'
>>> symlist
[\'HPQ\', \'AAPL\', \'AIG\', \'MSFT\', \'YHOO\', \'DOA\', \'GOOG\']
>>>

切片：

>>> symlist[0:3]
[\'HPQ\', \'AAPL\', \'AIG\']
>>> symlist[-2:]
[\'DOA\', \'GOOG\']
>>>

创建一个空的列表并添加一个元素到其中：

>>> mysyms = []
>>> mysyms.append(\'GOOG\')
>>> mysyms
[\'GOOG\']

你可以将一个列表的一部分重新分配到另一个列表中。例如：

>>> symlist[-2:] = mysyms
>>> symlist
[\'HPQ\', \'AAPL\', \'AIG\', \'MSFT\', \'YHOO\', \'GOOG\']
>>>

当执行此操作时，左手边的列表（symlist）的大小将会被适当调整，以适应右手边的列表。

例如，在上面的实例中，symlist 的最后两项被 mysyms 列表中的单个元素（\'GOOG\'）取代。

练习1.20：遍历列表元素

for 循环可以遍历列表这样的序列。通过输入下列的循环并且查看发生了什么来验证这点：

>>> for s in symlist:
        print(\'s =\', s)
# Look at the output

练习1.21：成员测试

使用 in 或者 not in 操作符来检查 \'AIG\'，\'AA\'，和 \'CAT\' 是否在 symbols 列表中：

>>> # Is \'AIG\' IN the `symlist`?
True
>>> # Is \'AA\' IN the `symlist`?
False
>>> # Is \'CAT\' NOT IN the `symlist`?
True
>>>

练习 1.22：添加，插入和删除元素

使用 append() 方法把 \'RHT\' 添加到列表 symlist 的末尾：

>>> # append \'RHT\'
>>> symlist
[\'HPQ\', \'AAPL\', \'AIG\', \'MSFT\', \'YHOO\', \'GOOG\', \'RHT\']
>>>

使用 insert() 方法把 \'AA\' 作为列表的第二个元素插入到列表中：

>>> # Insert \'AA\' as the second item in the list
>>> symlist
[\'HPQ\', \'AA\', \'AAPL\', \'AIG\', \'MSFT\', \'YHOO\', \'GOOG\', \'RHT\']
>>>

使用 remove() 方法从列表中删除 \'MSFT\'：

>>> # Remove \'MSFT\'
>>> symlist
[\'HPQ\', \'AA\', \'AAPL\', \'AIG\', \'YHOO\', \'GOOG\', \'RHT\']
>>>

添加一个重复的 \'YHOO\' 条目到列表的末尾。

注意：列表有重复的值是完全没有问题的：

>>> # Append \'YHOO\'
>>> symlist
[\'HPQ\', \'AA\', \'AAPL\', \'AIG\', \'YHOO\', \'GOOG\', \'RHT\', \'YHOO\']
>>>

使用 index() 方法查看 \'YHOO\' 在列表中的第一个位置：

>>> # Find the first index of \'YHOO\'
4
>>> symlist[4]
\'YHOO\'
>>>

统计 \'YHOO\' 在列表中出现了多少次：

>>> symlist.count(\'YHOO\')
2
>>>

删除第一次出现的 \'YHOO\'：

>>> # Remove first occurrence \'YHOO\'
>>> symlist
[\'HPQ\', \'AA\', \'AAPL\', \'AIG\', \'GOOG\', \'RHT\', \'YHOO\']
>>>

众所周知，没有方法找到或者删除某个元素在列表中重复出现的所有项。但是，我们将会在第二节看到一种优雅的方式去实现它。

练习1.23：排序

想要对一个列表排序吗？使用 sort() 方法。试试看：

>>> symlist.sort()
>>> symlist
[\'AA\', \'AAPL\', \'AIG\', \'GOOG\', \'HPQ\', \'RHT\', \'YHOO\']
>>>

想要对一个列表倒序吗？尝试这个：

>>> symlist.sort(reverse=True)
>>> symlist
[\'YHOO\', \'RHT\', \'HPQ\', \'GOOG\', \'AIG\', \'AAPL\', \'AA\']
>>>

注意：对列表排序可以“原地”修改其内容。也就是说，是对列表的元素进行“洗牌”，而不是创建一个新的列表作为结果。

练习 1.24：列表转字符串

想要把一个包含字符串的列表连接到一个字符串中吗？像下面这样使用字符串的 join() 方法实现（注意：这初看起来很有趣）：

>>> a = \',\'.join(symlist)
>>> a
\'YHOO,RHT,HPQ,GOOG,AIG,AAPL,AA\'
>>> b = \':\'.join(symlist)
>>> b
\'YHOO:RHT:HPQ:GOOG:AIG:AAPL:AA\'
>>> c = \'\'.join(symlist)
>>> c
\'YHOORHTHPQGOOGAIGAAPLAA\'
>>>

练习1.25：包含任何内容的列表

列表可以包含任何类型的对象，包括列表（示例：嵌套的列表）。试试看：

>>> nums = [101, 102, 103]
>>> items = [\'spam\', symlist, nums]
>>> items
[\'spam\', [\'YHOO\', \'RHT\', \'HPQ\', \'GOOG\', \'AIG\', \'AAPL\', \'AA\'], [101, 102, 103]]

请注意上面的输出，items 是一个包含三个元素的列表，第一个元素是一个字符串，其它两个元素是列表。

你可以通过多个索引操作来访问嵌套列表的项。

>>> items[0]
\'spam\'
>>> items[0][0]
\'s\'
>>> items[1]
[\'YHOO\', \'RHT\', \'HPQ\', \'GOOG\', \'AIG\', \'AAPL\', \'AA\']
>>> items[1][1]
\'RHT\'
>>> items[1][1][2]
\'T\'
>>> items[2]
[101, 102, 103]
>>> items[2][1]
102
>>>

尽管在技术上能够生成非常复杂的列表结构，但作为一般规则，你还是希望保持简单。通常，列表存储类型相同的元素。例如，完全由数字或者文本字符串构成的列表。在同一个列表中混合不同类型的数据，往往会让人感到头痛，因此最好避免这种情况。

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注：完整翻译见 https://github.com/codists/practical-python-zh