Python数据类型 ——— 列表

Posted 2022-11-27 2021dragon

文章目录

• 列表
• • 创建列表
  • 新增列表元素
  • 删除列表元素
  • 查找列表元素
  • 下标访问列表元素
  • 遍历列表元素
  • 子列表提取
  • 拼接列表
• 列表常用接口汇总

列表

列表（list）是一种有序和可更改的集合，列表中允许存在重复的成员。

创建列表

创建空列表

在Python中，[]表示一个空列表。比如：

a = []
print(type(a))  # <class 'list'>
print(a)        # []

此外，也可以通过list()的方式来创建一个空列表。比如：

a = list()
print(type(a))  # <class 'list'>
print(a)        # []

创建非空列表

创建列表时可以在[]中设置列表的初始值。比如：

a = [1, 2, 3, 4, 5]
print(type(a))  # <class 'list'>
print(a)        # [1, 2, 3, 4, 5]

需要注意的是，列表中存放的元素可以是不同类型的。比如：

a = [1, 'hello', True, [4, 5, 6]]
print(type(a))  # <class 'list'>
print(a)        # [1, 'hello', True, [4, 5, 6]]

新增列表元素

append方法

使用append方法可以在列表末尾新增一个元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
a.append(2021)
a.append('dragon')
print(a)  # [1, 2, 3, 4, 2021, 'dragon']

insert方法

使用insert方法可以在指定下标位置新增元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
a.insert(1, 5)
a.insert(100, 'dragon')
print(a)  # [1, 5, 2, 3, 4, 'dragon']

说明一下：

• Python是一种面向对象的语言，因此创建出来的列表本质是一个对象，而这里的append和insert都是列表的成员方法。
• 调用insert方法时，如果指定的索引超过了列表中的最大下标，则将待插入元素插入在列表的末尾。

删除列表元素

pop方法

使用pop方法可以删除列表最末尾的元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
a.pop()
print(a)  # [1, 2, 3]

使用pop方法也可以删除指定下标位置的元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
a.pop(1)
print(a)  # [1, 3, 4]

remove方法

使用remove方法可以指定删除列表中特定值的元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
a.remove(1)
print(a)  # [2, 3, 4]

如果列表中存在多个特定值的元素，则remove方法只删除首次出现的元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4, 1]
a.remove(1)
print(a)  # [2, 3, 4, 1]

查找列表元素

in和in not操作符

使用in和in not操作符能够判定某个元素是否在列表中存在。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
print(1 in a)       # True
print(10 in a)      # False
print(1 not in a)   # False
print(10 not in a)  # True

index方法

使用index方法也可以判定某个元素是否在列表中存在。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
print(a.index(3))  # 2
# print(a.index(10)) # 不存在,抛异常

注意： 使用index方法时，如果待查找元素在列表中，则返回该元素的下标，否则会抛出异常。

下标访问列表元素

访问列表元素

通过下标访问操作符[]可以获取指定下标位置的元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[2])  # 3

此外，还可以通过下标修改访问到的元素的值。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
a[2] = 100
print(a)  # [1, 2, 100, 4]

注意： 如果指定下标的值超过了列表中的最大下标，则会抛出异常。

负索引

我们平常所说的下标都是从0开始计数的，而此处的下标是可以取负数的，我们称之为负索引，负索引其实就是从列表的最后一个元素开始往前，依次为-1、-2、-3、…。比如：

因此如果想要访问列表的最后一个元素，直接访问下标为-1的元素即可。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[-1])  # 4

遍历列表元素

for循环遍历

Python中的for循环可以直接遍历一个可迭代对象。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
for elem in a:
    print(elem)

但需要注意的是，该方法下对循环变量的修改不会影响列表中的元素值。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
for elem in a:
    print(elem)
    elem = elem + 10  # 不会影响列表中的元素值
print(a)  # [1, 2, 3, 4]

此外，也可以用for循环遍历列表元素下标，然后以下标的方式依次遍历列表中的元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
for i in range(len(a)):
    print(a[i])

以这种方式遍历列表元素，就能够对列表元素进行修改。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
for i in range(len(a)):
    print(a[i])
    a[i] = a[i] + 10  # 会影响列表中的元素值
print(a)  # [11, 12, 13, 14]

说明一下： 通过len函数能够获取到列表中的元素个数。

while循环遍历

也可以用while循环对遍历列表元素下标，然后以下标的方式依次遍历列表中的元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
i = 0
while i < len(a):
    print(a[i])
    i += 1

子列表提取

[起始下标 : 结束下标]

以[起始下标 : 结束下标]的方式可以从列表中提取出，从起始下标开始到结束下标的一组元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[1:3])  # [2, 3]

注意： 提取出的子列表中包含起始下标的元素，但不包含结束下标的元素（前闭后开）。

切片时省略边界

提取子列表的过程也叫做切片的过程，以[起始下标 : 结束下标]的方式切片时可以省略起始下标或结束下标。

• 如果以[起始下标 : ]的方式进行切片，则子列表中的元素包括起始下标的元素及其后续元素。
• 如果以[ : 结束下标]的方式进行切片，则子列表中的元素包括结束下标之前的所有元素。
• 如果以[ : ]的方式进行切片，则子列表中的元素包括原列表中的所有元素。

切片示例：

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[1:])   # [2, 3, 4]
print(a[:2])   # [1, 2]
print(a[:-1])  # [1, 2, 3]
print(a[:])    # [1, 2, 3, 4]

注意： 切片时也可以使用负索引。

切片时指定步长

以[起始下标 : 结束下标 : 步长]的方式切片可以指定步长，即每访问一个元素后下标自增几步。比如：

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
print(a[::1])     # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
print(a[::2])     # [1, 3, 5, 7, 9]
print(a[::3])     # [1, 4, 7, 0]
print(a[1:-1:2])  # [2, 4, 6, 8]

此外，切片时指定的步长也可以为负数，这时表示从后往前提取元素。比如：

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
print(a[::-1])  # [0, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
print(a[::-2])  # [0, 8, 6, 4, 2]

切片时下标越界问题

如果切片时填写的下标超出了有效范围，运行程序后不会抛异常，而是尽可能把符合要求的元素提取出来。比如：

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
print(a[1:100])  # [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]

拼接列表

使用+拼接列表

使用+可以把两个列表拼接在一起。比如：

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
c = a + b
print(a)  # [1, 2, 3]
print(b)  # [4, 5, 6]
print(c)  # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

注意： 使用+拼接后会生成一个新的列表，该操作不会影响两个原有列表。

extend方法

使用extend方法，可以把一个列表拼接到另一个列表的后面。比如：

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
a.extend(b)
print(a)  # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(b)  # [4, 5, 6]

注意： a.extend(b)是把b列表中的元素拼接到a列表后面，该操作不会修改b列表。

使用+=拼接列表

使用+=也可以把一个列表拼接到另一个列表的后面。比如：

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
a += b
print(a)  # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(b)  # [4, 5, 6]

说明一下：

• +=和extend方法都可以将一个列表拼接到另一个列表后面，但使用extend方法会更高效。
• 因为a += b等价于a = a + b，拼接过程中会先构造出拼接后的列表，然后将a原来的列表释放，再将这个拼接后的列表赋值给a。
• 而a.extend(b)是直接把b列表中的元素拼接到a列表后面，避免了不必要的释放操作。

列表常用接口汇总

列表操作：

列表操作	方式
子列表提取	thislist[start:end:step]（前闭后开）
列表检查	in 和 in not
列表拼接	+ 和 +=
列表长度	len()函数

列表的成员函数：

成员函数	功能
copy	复制列表
clear	清空列表
append	在列表末尾添加一个元素
insert	在列表指定下标位置添加元素
extend	将列表元素（或任何可迭代的元素）添加到当前列表的末尾
pop	删除指定下标位置的元素（默认为最后一个）
remove	删除指定值的元素（首次出现）
index	返回具有指定值的元素的下标（首次出现）
count	返回具有指定值的元素个数
reverse	颠倒列表中元素的顺序
sort	对列表中元素进行排序