Python的List容器

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Python的List容器相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

容器

生活中,容器指的是可以容纳物品的收纳器,在程序中,容器是一种可以把多个元素放在一起的数据结构,容器中的元素可以逐个地迭代获取,可以用in, not in等关键字判断某个元素是否包含在容器中。
在Python中,包括列表(list)、元组(tuple)、字典(dict)、集合(set)等,他们都可以放入多个元素,因此都可以算作是容器,这些容器是Python编程中非常重要的数据结构,我们接下来重点学习这些数据结构。

list

列表(list)是一种有序的容器,放入list中的元素,将会按照一定顺序排列。构造list的方法非常简单,使用中括号[]把需要放在容器里面的元素括起来,就定义了一个列表。
比如列出所有同学们的成绩:

scores = [45, 60, 75, 86, 49, 100]

列出所有同学们的名字:

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\'] # 注意,字符串元素仍需要引号

  

正如我们看到的,list可以放入数字、字符串等数据类型,list不对放入其中的类型进行判断,也就是说,list可以同时放入任意类型的数据,这是Python这门语言决定的,因为Python是动态语言。

L = [\'Alice\', 66, \'Bob\', True, \'False\', 100]

  

对于list,我们可以直接把list的内容打印出来。

L = [\'Alice\', 66, \'Bob\', True, \'False\', 100]
print(L)

  

Python按顺序访问list

列表是有序的,因此我们可以按顺序访问列表中的元素。

L = [\'Alice\', 66, \'Bob\', True, \'False\', 100]
for item in L:
    print(item)

回想一下,在前面,我们学习过字符串,这里使用for循环访问列表中的每一个元素和使用for循环访问字符串中的每一个字符是非常类似的。

事实上字符串也可以看作是一种特殊的列表,它只能按顺序存放多个字符。通过for循环访问列表每一个元素的方式,我们称为迭代。
而对于一个空的列表,使用for循环访问,将不会打印任何东西。

L = []
for item in L:
    print(item)

  

Python按索引访问list

由于列表list是一个有序的容器,所以在list里面,每一个元素都有一个唯一的位置,我们称之为索引(index),这和字符串是类似的,因此我们也可以通过位置的方式获取list中的元素,回顾一下前面学习的,我们通过中括号[]来按位置访问对应的元素。
注意,这里要注意区分,列表的定义也是通过中括号[]来定义的,但这和通过索引访问列表里面的元素并不冲突

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']
print(names[0])
print(names[1])
print(names[2])
print(names[3])

由于names只有四个元素,所以我们最多只能通过索引3访问到最后一个元素。试想一下,如果我们print(names[4]),会怎么样?

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']
print(names[4])

事实上,这会引起Python运行的错误,提示索引访问超出范围。

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

因此,我们在使用索引的方式访问列表时,一定要特别注意不要越界。

同时,列表和字符串一样,也支持切片,通过切片的方式,获取到列表的子列表。

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']
sub_names = names[0:2]
print(sub_names)

这里需要注意一下,如果我们越界切片的话,不会出现Python运行错误,但是按照这样的下标去切片,获取不到任何元素。

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']
sub_names = names[5:10]
print(sub_names) # ==> []

  

Python倒序访问list

Python的列表,除了支持正向顺序索引获取列表中的每一个元素以外,也支持倒序访问list中的每一个元素。

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']

对于names列表,Ellena的名字排在最后,也就是我们所说的倒数第一个,在Python中,可以使用-1来表示最后一个元素。

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']
print(names[-1]) # ==> Ellena

同样的道理,我们可以通过-2,打印出David的名字,通过-3,打印出Bob的位置。

print(names[-2]) # ==> David
print(names[-3]) # ==> Bob

注意,如果我们使用-5的话,因为不存在倒数第五个名字,因此这也是一种越界,同样会报错。

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']
print(names[-5])
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

  

Python向list添加新的元素

现在班里面有4名同学:

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']

今天,班里转来一名新同学Candy,如何把新同学添加到现有的列表当中呢?
在Python中,list提供了一系列的方法可以让我们操作list中的元素,其中也包含了添加元素的方法。
第一个办法是用append()方法,把新同学追加到列表的末尾:

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']
names.append(\'Candy\')
print(names) # ==> [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\', \'Candy\']

注意,append()方法总是将元素添加到list的尾部。 
如果上面的列表需要按照首字母排序的话,那么Candy应该是排在第三的位置的,这怎么办呢?
这就需要使用list的insert()方法,insert()方法和append()方法不一样,insert()方法需要两个参数,分别是需要插入的位置,以及需要插入的元素。

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']
names.insert(2, \'Candy\')
print(names) # ==> [\'Alice\', \'Bob\', \'Candy\', \'David\', \'Ellena\']

注意,将Candy插入到第三的位置之后,原来的名字,都将自动往后移动一位,这个时候再使用相同的索引获取后面的元素,将会得到不一样的结果

names = [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']
print(names[2]) # ==> David
names.insert(2, \'Candy\')
print(names[2]) # ==>Candy

  

Python从list删除元素

如果Ellena因为家庭原因需要转学,那么我们如何把Ellena从已有的列表里面删除呢?
这个时候我们可以使用列表的pop()方法,pop()方法默认删除列表的最后一个元素,并返回。

L = [\'Alice\', \'Bob\', \'Candy\', \'David\', \'Ellena\']
name = L.pop()
print(name) # ==> Ellena
print(L) # ==> L = [\'Alice\', \'Bob\', \'Candy\', \'David\']

  

对于Ellena,由于Ellena恰好位于列表的最后,所以可以直接使用pop()方法把Ellena从列表的最后删除,假如需要转学的不是Ellena,而是Candy,这个时候应该怎么办呢?
pop()方法,除了可以删除最后一个元素以外,pop()还可以接收一个参数,指定需要删除的元素的位置。

L = [\'Alice\', \'Bob\', \'Candy\', \'David\', \'Ellena\']
name = L.pop(2)
print(name) # ==> Candy
print(L) # ==> [\'Alice\', \'Bob\', \'David\', \'Ellena\']

  

Python替换list中的元素

对于列表,除了可以向列表添加元素,删除列表元素以外,列表已有的元素,也是可以修改的,通过索引指定位置,并赋值新的元素,即可替换列表中原有的元素。
假如班上同学Candy需要转走了,同时有一个新的同学Canlina转入,那么按照字母排序,Canlina的位置恰好是Candy的位置。

L = [\'Alice\', \'Bob\', \'Candy\', \'David\', \'Ellena\']
L[2] = \'Canlina\'
print(L)

我们也可以使用倒序索引来完成同样的功能

L = [\'Alice\', \'Bob\', \'Candy\', \'David\', \'Ellena\']
L[-3] = \'Canlina\'
print(L)

注意,如果替换一个不存在的下标,则同样会引起Python运行错误。

L = [\'Alice\', \'Bob\', \'Candy\', \'David\', \'Ellena\']
L[6] = \'Canlina\'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list assignment index out of range

  

Python二维list

有时候,一维list并不能满足所有的要求(上述所有list均为一维list),这个时候需要二维list甚至更高维的list。
比如:
Alice最近的三次成绩分别是[100, 89, 92]
Bob最近的三次成绩分别是[70, 65, 81]
Candy最近的三次成绩分别是[88, 72, 77]
如果需要用一个列表存放三个同学的成绩,则需要这样:

alice_scores = [100, 89, 92]
bob_scores = [70, 65, 81]
candy_scores = [88, 72, 77]
all_scores = [alice_scores, bob_scores, candy_scores]
print(all_scores) # ==> [[100, 89, 92], [70, 65, 81], [88, 72, 77]]

这个时候得到的就是一个二维list,对于二维list,列表里面的每一个元素仍然是一个列表。这个时候,如果需要从二维list all_scores获取Bob最近第三次考试的成绩,可以这样写

alice_scores = [100,89,92]
bob_scores = [70,65,81]
candy_scores = [88,72,77]
all_scores = [alice_scores, bob_scores, candy_scores]
score = all_scores[1][2] # ==> 81

其中all_scores[1]得到Bob的最近三次成绩的列表,再通过下标[2],则可以得到Bob第三次的成绩。

 

原文:https://www.imooc.com/code/21975

以上是关于Python的List容器的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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