码云 python教程 2024-08-23

08. Python 数据类型之列表

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这节我们来学习下 Python 中一个非常重要的数据类型：列表。为什么说它非常重要呢？因为在我们的实际开发过程中，列表是一个经常会用到的数据结构，它以占用空间小，浪费内存空间少这一特性而被广泛应用。这一小节我们会学习：

列表的常见运算操作
列表的常见函数
列表的常见方法

1. 什么是列表？

列表是一个有序的序列，列表中所有的元素放在 [] 中间，并用逗号分开，例如：

[1, 2, 3]，一个包含 3 个整数的列表
[‘a’, ‘b’, ‘c’]，一个包含 3 个字符串的列表

2. 常见运算操作

本节介绍对列表的最常见的几种运算操作，包括：

2.1 运算符 +

使用运算符 + 连接两个列表，示例如下：

>>> [1, 2] + [3, 4]
[1, 2, 3, 4]
>>> [1, 2] + [3, 4] + [5, 6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

在第 1 行，使用运算符 + 连接两个列表
在第 3 行，使用运算符 + 连接多个列表

2.2 运算符 *

使用运算符 * 将列表的元素重复，示例如下：

>>> [1, 2] * 2
[1, 2, 1, 2]
>>> [1, 2] * 3
[1, 2, 1, 2, 1, 2]

在第 1 行，使用运算符 * 将字符串重复两次
在第 3 行，使用运算符 * 将字符串重复三次

2.4 索引 []

通过索引 [] 获取列表中指定位置的元素，示例如下：

>>> x = ['www', 'mybj123', 'com']
>>> x[0]
'www'
>>> x[1]
'mybj123'
>>> x[2]
'com'

在第 2 行，获取列表 x 的第 0 个元素 ‘www’
在第 4 行，获取列表 x 的第 1 个元素 ‘mybj123’
在第 6 行，获取列表 x 的第 2 个元素 ‘com’

Tips：列表的索引也可以从最后一位开始，例如：x[-1] 获取的是列表的最后一个元素。

2.5 索引 [:]

在 Python 中，使用语法列表[start:end]，获取列表列表中在 [start, end) 范围的子字符串。注意范围 [start, end) 包含 start，不包含 end。举例如下：

>>> x = ['www', 'mybj123', 'com']
>>> x[1]
'mybj123'
>>> x[2]
'com'
>>> x[1:3]
['mybj123', 'com']

在第 2 行，获取列表 x 的第 1 个元素 ‘mybj123’
在第 4 行，获取列表 x 的第 2 个元素 ‘com’
在第 6 行，获取列表 x 中从 1 开始、到 3 结束的列表 [‘mybj123’, ‘com’]，使用 x[1:3] 表示该范围，注意该范围包括字符串的第 1 个元素、不包括第 3 个元素。

2.6 关键字 in

通过关键字 in 检查列表中是否包含指定元素，示例如下：

>>> 'mybj123' in ['www', 'mybj123', 'com']
True
>>> 'mybj' in ['www', 'mybj123', 'com']
False

在第 1 行，检测字符串 ‘mybj123’ 在列表中
在第 3 行，检测字符串 ‘mybj’ 不在列表中

3. 常见函数

3.1 len(列表) 函数

使用函数 len 获取列表的长度，示例如下：

>>> len([1, 2, 3])
3
>>> len([1, 2, 3, 4])
4

Tips：len() 函数不只是可以获取列表的长度，也可以获取像集合、元组等等其他可迭代对象的长度。

3.2 max(列表) 函数

使用函数 max 获取列表中最大的元素，示例如下：

>>> max([1, 2])
2
>>> max([1, 3, 2])
3

3.3 min(列表) 函数

使用函数 min 获取列表中最小的元素，示例如下：

>>> min([1, 2])
1
>>> min([1, 3, 2])
1

4. 常见方法

4.1 append(item) 方法

append(item)方法向列表中新增一个元素 item，示例如下：

>>> x = [1, 2, 3]
>>> x.append(4)
>>> x
[1, 2, 3, 4]

在第 2 行，使用 append 方法向列表中新增一个元素 4
在第 4 行，显示列表中已经增加了一个元素

Tips：append() 方法默认将元素添加到列表的最后一个位置。

4.2 insert(index, item) 方法

insert(index, item)方法用于将元素 item 插入列表的指定位置，示例如下：

>>> x = ['www', 'com']
>>> x.insert(1, 'mybj123')
>>> x
['www', 'mybj123', 'com']
>>> x.insert(0, 'http')
>>> x
['http', 'www', 'mybj123', 'com']
>>> x.insert(4, 'end')
>>> x
['http', 'www', 'mybj123', 'com', 'end']

在第 2 行，将元素 ‘mybj123’ 插入到列表的位置为 1 的地方
在第 5 行，将元素 ‘http’ 插入到列表的位置为 0 的地方，即插入到队列的首部
在第 8 行，将元素 ‘end’ 插入到列表的位置为 4 的地方，即插入到队列的尾部

4.3 pop() 方法

pop()方法从列表的尾部取走一个元素，示例如下：

>>> x = ['www', 'mybj123', 'com']
>>> item = x.pop()
>>> item
'com'
>>> x
['www', 'mybj123']

在第 2 行，从列表的尾部取走一个元素，将该元素保存在变量 item 中
在第 3 行，打印 item
在第 4 行，显示 item 为列表的尾部最后一个元素
在第 5 行，打印取走最后一个元素后的列表
在第 6 行，显示 x 中已经少了一个元素

4.4 remove(item) 方法

remove(item)方法从列表中删除指定元素 item，示例如下：

>>> x = ['www', 'mybj123', 'com']
>>> x.remove('mybj123')
>>> x
['www', 'com']

4.5 index(item) 方法

index(item)方法在列表中查找指定元素 item，如果找到元素 item，则返回元素 item 的索引；如果找不到，则抛出异常。

示例如下：

>>> x = ['www', 'mybj123', 'com']
>>> x.index('mybj123')
1
>>> x.index('mybj')
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
ValueError: 'mybj' is not in list

在第 2 行，在列表中使用 index 方法查找元素 ‘mybj123’
在第 3 行，显示元素 ‘mybj123’ 在列表中的索引是 1
在第 4 行，在列表中使用 index 方法查找元素 ‘mybj’
在第 5 行，因为列表中没有包含元素 ‘mybj’，显示错误 “ValueError: ‘mybj’ is not in list”

4.6 reverse() 方法

reverse()方法将列表中元素倒序排列，示例如下：

>>> x = ['www', 'mybj123', 'com']
>>> x.reverse()
>>> x
['com', 'mybj123', 'www']

在第 2 行，使用 reverse 方法将将列表中元素倒序排列
在第 4 行，显示列表的元素序列已经颠倒了

4.7 sort() 方法

sort()方法对列表中元素进行排序。

按递增排序

缺省情况下，sort 方法对列表中的元素按递增进行排序，示例如下：

>>> x = [1, 3, 2]
>>> x.sort()
[1, 2, 3]

按递减排序

通过使用选项 reverse = True 让列表按递减排序，示例如下：

>>> x = [1, 3, 2]
>>> x.sort(reverse = True)
[3, 2, 1]

5.小结

本节关于列表的学习到这里就要告一段落了。我们来总结一下这节课主要学习了那些内容。这节课我们主要学习了列表的常见运算操作、函数、方法等等。运算操作中常见的有 + 和 * 这两种，但是最重要的还是索引操作，这一点非常的重要，一定要掌握好。常见的函数和方法等都是 Python 内置的 API ，我们需要多多使用，毕竟熟能生巧不是吗？

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