Python入门-列表初相识

Posted 2021-08-21 尤尔小屋的猫

公众号：尤而小屋
作者：Peter
编辑：Peter

大家好，我是Peter~

在之前的文章中，我们已经介绍了Python中的两种常见数据类型：字符串和数字。本文中介绍的是Python中极其重要的数据类型：列表。

在Python中，列表用一个方括号[]表示；括号里面可以是数字，字符串，布尔值（True或者False），甚至还可以嵌套列表等不同的数据类型。列表是有序的数据类型。

思维导图

列表定义

列表的定义有多种方式：

空列表

a = []  # 定义一个空列表
a 

[]

type(a)  # 查看对象的类型

list

单层列表

b = [1,2,3]
b

[1, 2, 3]

type(b)

list

c = [1,2,"python"]
c

[1, 2, 'python']

type(c)

list

d = [True,True,False]
d

[True, True, False]

type(d)

list

嵌套列表

e = [1,2,[3,4],"python"]
e

[1, 2, [3, 4], 'python']

type(e)

list

通过布尔函数bool来判断一个对象是真还是假：

bool(a)  # 空列表

False

bool(c)  # 非空列表

True

list函数生成

list("1234")

['1', '2', '3', '4']

小结：从上面的多个例子，我们可以看到python列表中的数据类型是多样的，从数字、字符串到布尔类型，再到嵌套的列表，都是装的下的

操作

列表是Python的重要数据类型，其操作也是多样化的。

基本操作

# 1、求长度

b

[1, 2, 3]

len(b)

3

# 2、连接两个列表

b + c

[1, 2, 3, 1, 2, 'python']

c + d

[1, 2, 'python', True, True, False]

相当于是将两个列表的内容合并之后放在一个大列表中

# 3、成员判断in

f = ["python","java","php","html"]
f

['python', 'java', 'php', 'html']

"python" in f  # python这个元素是否在列表f中，当然是在

True

"html" in f

True

"go" in f  # go不在列表f

False

# 4、列表重复

c * 3 

[1, 2, 'python', 1, 2, 'python', 1, 2, 'python']

b * 2

[1, 2, 3, 1, 2, 3]

# 5、列表求最值：根据列表中元素的字典的长度来比较

max(f)  

'python'

f列表中元素的第一个字母p是最大的。当第一个字母相同比较第二个字母，y大于h；比较的是两个字母的ASCII码大小。

f

['python', 'java', 'php', 'html']

max(b)

3

min(f)

'html'

修改列表元素

之前讲过的数据类型，字符串和数值型是不能修改的，但是列表缺失可以进行修改的，能够实现增删改的操作

f

['python', 'java', 'php', 'html']

len(f)  # 长度为4

4

f[1] 

'java'

f[1] = "c++"  # 将索引为1的元素修改成c++
f

['python', 'c++', 'php', 'html']

列表追加元素

往列表中追加元素使用的是append方法；追加到原列表的末尾

f.append("javascript")  # 自动追加到末尾

f

['python', 'c++', 'php', 'html', 'javascript']

列表删除元素

列表中还可以实现元素的删除，使用的是del方法

del f[1]

f  # c++被删除了

['python', 'php', 'html', 'javascript']

列表常用函数

列表中有几个常用的函数，需要我们掌握：

• append：将整体追加到列表的末尾
• extend：列表中的每个元素进行合并，组成一个大的列表
• index：查看元素的索引
• insert：指定位置插入元素
• pop：删除顶部的元素（弹出栈顶元素）
• remove：删除第一次出现的元素；元素不存在则会报错
• reverse：将列表中元素的顺序颠倒过来；类比reversed
• sort：列表元素的排序；类比sorted

append

往列表的末尾追加元素，返回没有返回值；直接原地修改

f 

['python', 'php', 'html', 'javascript']

f.append("java")  # 追加到末尾

f

['python', 'php', 'html', 'javascript', 'java']

extend

列表中每个元素的个体追加；原地修改，没有返回值

print(c)  
print(f)

[1, 2, 'python']
['python', 'php', 'html', 'javascript', 'java']

c.extend(f)

c  # 实现列表c的整体扩张

[1, 2, 'python', 'python', 'php', 'html', 'javascript', 'java']

c.extend("go")   

c

[1, 2, 'python', 'python', 'php', 'html', 'javascript', 'java', 'g', 'o']

如果上字符串元素，会自动的进行拆解之后再进行扩张追加

c.extend(["go"])  # 只追加列表的一个元素

c

[1, 2, 'python', 'python', 'php', 'html', 'javascript', 'java', 'g', 'o', 'go']

c.extend(3)  # 数值型数据不能进行extend，因为它是不可迭代的（iterable）

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

<ipython-input-45-35eb2b66cb19> in <module>
----> 1 c.extend(3)  # 数值型数据不能进行extend，因为它是不可迭代的（iterable）


TypeError: 'int' object is not iterable

如何查看Python中的数据类型是否可迭代？使用hasattr()方法：

hasattr(c,"__iter__")  # 列表可迭代

True

hasattr("learn python","__iter__")  # 字符串可迭代

True

hasattr(3,"__iter__")  # 数值型数据不可迭代

False

如何查看帮助文档？使用help方法

help(list.extend)

Help on method_descriptor:

extend(self, iterable, /)
    Extend list by appending elements from the iterable.

help(list.append)

Help on method_descriptor:

append(self, object, /)
    Append object to the end of the list.

在上面的例子中我们发现extend和append执行之后，是没有任何返回值的，它们是在原数据上直接添加的。

lst1 = ["python","java","go"]
lst2 = [1,2,3]

id(lst1)  # 查看内存地址

4452149200

lst3 = lst1.extend(lst2)

print(lst3)  # 赋值的结果仍为None

None

lst1   # 其实lst1已经变化了

['python', 'java', 'go', 1, 2, 3]

id(lst1)  # 内存地址并没改变

4452149200

像这种修改数据之后，内存地址仍然没有变化的操作，我们称之为原地修改，不影响对象的内存地址

二者区别

• append：整体的追加
• extend：个体化扩编

f

['python', 'php', 'html', 'javascript', 'java']

g = ["go","c++"]

f.append(g)  # 追加整体

f

['python', 'php', 'html', 'javascript', 'java', ['go', 'c++']]

f1 = ['python', 'php', 'html', 'javascript', 'java']  # 和之前f相同

f1.extend(g)  # 每个元素的追加

f1  

['python', 'php', 'html', 'javascript', 'java', 'go', 'c++']

count

统计列表中每个元素出现的次数

f1.count("python")

1

f1.count("go")

1

f2 = [1,2,3,3,2,3,2,2,1]
f2

[1, 2, 3, 3, 2, 3, 2, 2, 1]

f2.count(3)

3

f2.count(4)  # 元素不存在则为0，而不是报错

0

Python中有个库能够直接统计列表中每个元素的个数：Count

from collections import Counter

count = Counter(f2)
count

Counter({1: 2, 2: 4, 3: 3})

index

元素第一次出现的索引位置

f2

[1, 2, 3, 3, 2, 3, 2, 2, 1]

f2.index(1)  # 1第一次出现的索引为0

0

f2.index(3)  # 3第一次出现的索引为2

2

f2.index(4)  # 元素不存在则会报错

---------------------------------------------------------------------------

ValueError                                Traceback (most recent call last)

<ipython-input-71-568e9ea7baf1> in <module>
----> 1 f2.index(4)  # 元素不存在则会报错


ValueError: 4 is not in list

insert

在指定的位置插入数据。append和extend都是在末尾添加。list.insert(i,"待插入元素")，表示在索引i之前插入元素

lst1  # 查看lst1列表

['python', 'java', 'go', 1, 2, 3]

lst1.insert(1,"c++")  # 1号索引位置插入c++

同样是没有返回值，说明是原地修改，lst1已经发生了变化，但是内存地址不变。

lst1

['python', 'c++', 'java', 'go', 1, 2, 3]

len(lst1)  # 长度为7

7

lst1.insert(9, "html")

lst1

['python', 'c++', 'java', 'go', 1, 2, 3, 'html']

上面的例子我们观察到，虽然lst1的长度为7，但是在9号索引之前仍是可以插入成功的

lst4 = ["go","python"]  # 长度为2

lst4.insert(10,"java")

lst4  # 仍然是可以插入成功

['go', 'python', 'java']

说明当插入的索大于原列表的长度时候，会直接追加到末尾

小结：insert方法也是没有返回值的，原地修改

pop

pop方法表示的是删除顶部的元素；而且运行之后返回的就是该元素

lst1

['python', 'c++', 'java', 'go', 1, 2, 3, 'html']

lst1.pop()  

'html'

通过运行结果发现：

• 最后面的元素被删除了
• 函数运行后返回的是删除的元素

lst1   #  已经没有了html元素

['python', 'c++', 'java', 'go', 1, 2, 3]

remove

删除列表中的第一次出现的某个元素，也就是说如果某个元素在列表中重复出现，只删除第一个

• 原地删除数据，没有返回值
• 重复元素删除第一个

lst5 = ["python","go","java","python","c++"]
lst5

['python', 'go', 'java', 'python', 'c++']

lst5.remove("python")  # 原地删除，没有返回值

lst5  # 第一个python已经被删除了

['go', 'java', 'python', 'c++']

lst5.remove("java")

lst5  # java被删除了

['go', 'python', 'c++']

如果元素不存在呢？运行结果直接报错：

lst5.remove("html")

---------------------------------------------------------------------------

ValueError                                Traceback (most recent call last)

<ipython-input-88-957c479875d4> in <module>
----> 1 lst5.remove("html")


ValueError: list.remove(x): x not in list

reverse

将列表中的元素进行翻转，函数没有返回值

lst5

['go', 'python', 'c++']

lst5.reverse()  # 没有返回值

lst5  # 列表已经翻转

['c++', 'python', 'go']

对比下reversed(list_object)函数，该函数返回的是翻转后的可迭代对象：

reversed(lst5)  # 翻转的可迭代对象

<list_reverseiterator at 0x109689490>

实施翻转之后是一个可迭代对象，我们需要使用list函数进行展开：

list(reversed(lst5))  # lst5再次翻转

['go', 'python', 'c++']

sort

对列表中的元素进行排序，只接受对列表的排序，中文官网学习地址：https://docs.python.org/zh-cn/3/howto/sorting.html

list.sort(key=None, reverse=False)

• key : 主要是用来进行比较的元素，只有一个参数，具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中，指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。
• reverse : 排序规则，reverse = True 降序， reverse = False 升序（默认）。

lst6 = ["python","javascript","go","java","html","c++"]
lst6

['python', 'javascript', 'go', 'java', 'html', 'c++']

1、默认使用情况如下例子：

# 默认

lst6.sort()  

lst6

['c++', 'go', 'html', 'java', 'javascript', 'python']

从第一个字母的ASCII码开始比较，如果相同就比较下一个字母；默认是升序

ord("c")   # 查看c的ASCII码值

99

chr(99)

'c'

chr(1000)   # 每个数值都有对应的元素

'Ϩ'

chr(400)

'Ɛ'

2、参数reverse的使用：

lst6

['c++', 'go', 'html', 'java', 'javascript', 'python']

lst6.sort(reverse=True)

lst6  # 改成了降序

['python', 'javascript', 'java', 'html', 'go', 'c++']

3、参数key的使用

student = ["xiaoming","xiaozhang","Peter","Mike","Tom","Jimmy"]  # 定义新列表
student

['xiaoming', 'xiaozhang', 'Peter', 'Mike', 'Tom', 'Jimmy']

student.sort(key=len)

student

['Tom', 'Mike', 'Peter', 'Jimmy', 'xiaoming', 'xiaozhang']

根据传入参数key的len函数，求解student列表中每个原始的长度，升序排列

student.sort(key=str.lower)    # 列表中的元素全部变成小写开头，再进行比较

student   

['Jimmy', 'Mike', 'Peter', 'Tom', 'xiaoming', 'xiaozhang']

根据首字母的顺序进行比较，升序排列

ord("j")  # str.lower函数已经全部转成了小写

106

ord("m")

109

ord("p")  # 其余类推

112

关于另一个排序sorted函数，最大的不同点是：它对任何可迭代对象都可以进行排序，不仅仅是列表；同时，函数有返回值

• 针对任何可迭代对象
• 有返回值

student

['Jimmy', 'Mike', 'Peter', 'Tom', 'xiaoming', 'xiaozhang']

sorted(student)   # 默认按照字母的ASCII码大小来排序

['Jimmy', 'Mike', 'Peter', 'Tom', 'xiaoming', 'xiaozhang']

sorted(student,key=len)

['Tom', 'Mike', 'Jimmy', 'Peter', 'xiaoming', 'xiaozhang']

sorted(student,key=str.lower)  # 字母变成小写之后再排序

['Jimmy', 'Mike', 'Peter', 'Tom', 'xiaoming', 'xiaozhang']

针对其他可迭代对象的排序，比如字符串：

strings = "I am learning python"  # 定义一个字符串strings

sorted(strings.split(),key=len)

['I', 'am', 'python', 'learning']

上面代码的含义是先对字符串使用切割函数split（默认根据空格切割），对切割之后的每个字符串求长度len，升序排列得到结果

student   #  原列表是一直不变化的

['Jimmy', 'Mike', 'Peter', 'Tom', 'xiaoming', 'xiaozhang']

对嵌套列表的排序过程：

lst9 = [[5,"python"],[2,"java"],[3,"c++"],[1,"javascript"]]

sorted(lst9)

[[1, 'javascript'], [2, 'java'], [3, 'c++'], [5, 'python']]

sorted(lst9,key=lambda x:len(x[1]))

[[3, 'c++'], [2, 'java'], [5, 'python'], [1, 'javascript']]

解释下上面的代码：

• lambda是python的匿名函数（后面会详细介绍）x为函数的参数
• 匿名函数的功能是取出列表中索引为1的元素，求出长度len
• 根据长度升序排列，长度最短为3（c++），最长为10（javascript）

lst9   # 没有变化

[[5, 'python'], [2, 'java'], [3, 'c++'], [1, 'javascript']]

因为sorted函数有返回值，所以对原对象是不会印影响的。