Python 简明教程 ---10,Python 列表
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程序 = 算法 + 数据结构
—— Nicklaus Wirth
目录
从这句话程序 = 算法 + 数据结构
可以看出数据结构
对于编程的重要性。数据结构就是数据的组织/存储
方式。
从本节开始我们将介绍Python 中的数据结构:
- 列表
list
- 元组
tuple
- 字典
dict
- 集合
set
这些数据结构在Python3.x
中都是一个类class
,它们也称为序列
:
>>> list <class ‘list‘> >>> tuple <class ‘tuple‘> >>> dict <class ‘dict‘> >>> set <class ‘set‘>
提示:
这几个类名
list
,tuple
,dict
,set
并不是Python 中的保留字,你可以使用它们作为变量名,但一般并不建议这样做。可使用
keyword
模块来查看Python 中的保留字。
Python 中数据结构非常易用,且语法简单。我们将介绍这些数据结构的使用方法。
本节我们介绍Python 中的列表 list
。
1,Python 列表
大部分编程语言中都有数组
的概念,数组中元素的类型必须相同。
Python 中没有数组的概念,Python 列表可看作是一种增强版的数组。
Python 列表有如下特点:
- 列表中的元素可以是
任意类型
的数据 - 可使用
下标
和切片
访问列表内容 - 可在列表的任意位置
插入
和删除
元素 - 使用列表时,无须关注列表的
容量
问题,Python 会在需要的时候自动扩容
和缩容
2,声明列表
Python 中的列表使用中括号[]
表示:
>>> l = [] # 一个空列表 >>> l = [‘a‘, ‘bc‘, 1, 2.5, True] # 列表元素可以是任意类型 >>> type(l) <class ‘list‘>
3,列表元素个数
使用len()
函数可查看列表中的元素个数:
>>> l = [‘a‘, ‘bc‘, 1, 2.5, True] >>> len(l) 5
4,访问列表元素
可以像访问字符串
一样,使用下标
来访问列表元素:
>>> l = [‘a‘, ‘bc‘, 1, 2.5, True] >>> l[0] # 访问第 1 个元素 ‘a‘ >>> l[4] # 访问第 5 个元素 True >>> l[5] # 超出范围,抛出异常 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IndexError: list index out of range >>> l[-1] # 访问倒数第 1 个元素 True >>> l[-5] # 访问倒数第 5 个元素 ‘a‘ >>> l[-6] # 超出范围,抛出异常 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IndexError: list index out of range
5,列表部分元素
同样可以向截取字符串
一样来截取部分列表元素:
>>> l = [‘a‘, ‘bc‘, 1, 2.5, True] >>> l[1:3] [‘bc‘, 1] >>> l[1:] [‘bc‘, 1, 2.5, True] >>> l[:4] [‘a‘, ‘bc‘, 1, 2.5] >>> l[:] [‘a‘, ‘bc‘, 1, 2.5, True]
6,遍历列表
可使用 for
循环来遍历列表:
l = [‘a‘, ‘bc‘, 1, 2.5, True] for item in l: print(item)
以上代码的输出如下:
a bc 1 2.5 True
7,修改和删除元素
修改列表元素
我们可以使用下标
和赋值语句
来修改列表元素:
>>> l = [‘a‘, ‘bc‘, 1, 2.5, True] >>> l[0] = ‘x‘ # 第 1 个元素改为 ‘x’ >>> l[3] = 5 # 第 4 个元素改为 5 >>> l # 修改后的列表 [‘x‘, ‘bc‘, 1, 5, True]
删除列表元素
可以使用下标
和del
关键字来删除列表元素:
>>> l = [‘a‘, ‘bc‘, 1, 2.5, True] >>> del l[1] # 删除第 2 个元素 >>> del l[3] # 删除第 4 个元素 >>> l # 删除元素后的列表 [‘a‘, 1, 2.5]
8,列表运算
Python 列表可以进行加运算
,乘运算
,in 运算
。
列表加运算
一个列表和另一个列表可以相加,得到一个新的列表:
>>> l1 = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> l2 = [1, 2, 3] >>> l3 = l1 + l2 >>> l3 # 新的列表 [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, 1, 2, 3]
列表乘运算
一个列表可以乘以一个整数n
:
- 当
n <= 0
时,得到一个空列表[]
- 当
n > 0
时,相当于n
个列表相加
示例:
>>> [‘a‘, ‘b‘] * -1 [] >>> [‘a‘, ‘b‘] * 0 [] >>> [‘a‘, ‘b‘] * 2 [‘a‘, ‘b‘, ‘a‘, ‘b‘]
列表in 运算
可以通过 in
运算来查看一个元素是否存在于列表中,返回一个 bool
类型:
>>> ‘a‘ in [‘a‘, ‘b‘] True >>> ‘a‘ not in [‘a‘, ‘b‘] False
9,列表函数
Python 中的list
是一个 class
,可通过type(列表对象)
来查看:
>>> type([]) # 空列表 <class ‘list‘>
可通过dir(list)
或 dir(列表对象)
来查看Python list
支持的方法:
>>> dir(list) [‘__add__‘, ‘__class__‘, ‘__contains__‘, ‘__delattr__‘, ‘__delitem__‘, ‘__dir__‘, ‘__doc__‘, ‘__eq__‘, ‘__format__‘, ‘__ge__‘, ‘__getattribute__‘, ‘__getitem__‘, ‘__gt__‘, ‘__hash__‘, ‘__iadd__‘, ‘__imul__‘, ‘__init__‘, ‘__init_subclass__‘, ‘__iter__‘, ‘__le__‘, ‘__len__‘, ‘__lt__‘, ‘__mul__‘, ‘__ne__‘, ‘__new__‘, ‘__reduce__‘, ‘__reduce_ex__‘, ‘__repr__‘, ‘__reversed__‘, ‘__rmul__‘, ‘__setattr__‘, ‘__setitem__‘, ‘__sizeof__‘, ‘__str__‘, ‘__subclasshook__‘, ‘append‘, ‘clear‘, ‘copy‘, ‘count‘, ‘extend‘, ‘index‘, ‘insert‘, ‘pop‘, ‘remove‘, ‘reverse‘, ‘sort‘]
这里我们依然只关注非魔法方法
,共11 个。
1.append
方法
作用:在列表
L
的尾部追加元素
原型:L.append(object) -> None
参数:要追加的元素,可以是任意类型
返回值:总是返回None
示例:
>>> l = [1] # 初始化一个列表 >>> l.append(2) # 在尾部追加 2 >>> l [1, 2] >>> l.append(3) # 在尾部追加 3 >>> l [1, 2, 3]
2.insert
方法
作用:在列表
L
的index
下标之前插入元素object
原型:L.insert(index, object)
参数 index:插入元素的位置
参数 object:要插入的元素
返回值:无返回值
示例:
>>> l = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] # 初始化一个列表 >>> l.insert(1, ‘xx‘) # 在列表的下标 1 处插入 ‘xx‘ >>> l [‘a‘, ‘xx‘, ‘b‘, ‘c‘] # 插入后,‘xx‘ 下标为 1 >>> l.insert(3, ‘yy‘) # 在列表的下标 3 处插入 ‘yy‘ >>> l [‘a‘, ‘xx‘, ‘b‘, ‘yy‘, ‘c‘] # 插入后,‘yy‘ 的下标为 3
3.remove
方法
作用:从表头开始,删除列表
L
中第一个
值为value
的元素,如果值为value
的元素不存在,则抛出ValueError
异常
原型:L.remove(value) -> None
参数:要删除的元素的值
返回值:总是返回None
示例:
>>> l = [‘a‘, ‘b‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> l.remove(‘b‘) # 删除第一个值为 ‘b‘ 的元素 >>> l [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> l.remove(‘c‘) # 删除第一个值为 ‘c‘ 的元素 >>> l [‘a‘, ‘b‘] >>> l.remove(‘c‘) # 已经不存在值为 ‘c‘ 的元素,抛出 ValueError 异常 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> ValueError: list.remove(x): x not in list
4.pop
方法
作用:移除并返回下标为
index
的元素,下标不存在时,抛出IndexError
异常
原型:L.pop([index]) -> item
参数:要移除的元素的下标,可省,默认为最后一个
返回值:移除的元素
示例:
>>> l = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> item = l.pop() # 移除最后一个元素 >>> item ‘c‘ >>> l [‘a‘, ‘b‘] >>> l.pop(3) # 不存在下标为 3 的元素,抛出异常 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IndexError: pop index out of range
5.clear
方法
作用:清空列表
L
原型:L.clear() -> None
参数:无
返回值:总是返回None
示例:
>>> l = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> l.clear() >>> l # 列表被清空 []
6.count
方法
作用:计算列表
L
中值为value
的个数
原型:L.count(value) -> integer
参数:要计算的元素的值
返回值:个数
示例:
>>> l = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘a‘] >>> l.count(‘a‘) 2 >>> l.count(‘b‘) 1 >>> l.count(‘d‘) 0
7.copy
方法
作用:浅拷贝列表
L
,相当于L[:]
原型:L.copy() -> list
参数:无
返回值:一个列表
示例:
>>> l = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> l2 = l.copy() >>> l2 [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]
8.extend
方法
作用:在列表
L
尾部追加一个序列iterable
原型:L.extend(iterable) -> None
参数:iterable
可以是任意一种序列
类型
返回值:总是返回None
示例:
>>> l1 = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> l2 = [‘1‘, ‘2‘, ‘3‘] >>> l1.extend(l2) >>> l1 [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘1‘, ‘2‘, ‘3‘]
9.reverse
方法
作用:将列表
L
翻转
原型:L.reverse()
参数:无
返回值:无返回值
示例:
>>> l = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> l.reverse() >>> l [‘c‘, ‘b‘, ‘a‘]
10.sort
方法
作用:对列表
L
进行排序
原型:L.sort(key=None, reverse=False) -> None
参数 key:
key
是一个函数类型的参数,该函数接收一个参数item1
,并返回一个值item2
。sort
方法根据item2
进行排序,item1
是L
中的每个元素 。key
可省,默认为None
,表示直接使用L
中的元素进行排序。参数 reverse:
reverse
为True
表示按照降序排序。reverse
为False
表示按照升序排序。reverse
可省,默认为False
。返回值:总是返回
None
示例,key
为 None
:
>>> l = [‘b‘, ‘a‘, ‘d‘, ‘c‘] # 一个乱序的列表 >>> l.sort() # 升序排序 >>> l [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘d‘] >>> l.sort(reverse=True) # 降序排序 >>> l [‘d‘, ‘c‘, ‘b‘, ‘a‘]
示例,key
不为 None
:
>>> l = [(‘c‘, 1), (‘b‘, 2), (‘a‘, 3)] # 列表中的元素是元组类型 >>> def key(item): return item[0] # 该函数返回元组的第一个元素 >>> l.sort(key=key) # 以元组的第一个元素进行排序 >>> l [(‘a‘, 3), (‘b‘, 2), (‘c‘, 1)] >>> >>> l = [(‘c‘, 1), (‘b‘, 2), (‘a‘, 3)] >>> def key(item): return item[1] # 该函数返回元组的第二个元素 >>> l.sort(key=key) # 以元组的第二个元素进行排序 >>> l [(‘c‘, 1), (‘b‘, 2), (‘a‘, 3)]
提示:
一个
函数
也可以作为参数
传递给另一个函数
,后续讲到函数的概念时,会详细讲解。
11.index
方法
作用:从列表
L[start:stip]
的表头
查找第一个
值为value
的元素
原型:L.index(value, [start, [stop]]) -> integer
参数 value:查找值为value
的元素
参数 start:列表L
的起始下标
参数 stop:列表L
的终止下标
返回值:若能找到,则返回该元素的下标
,否则,抛出ValueError
异常
示例:
>>> l = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> l.index(‘b‘) # 找到了,返回下标 1 >>> l.index(‘d‘) # 没找到,抛出 ValueError 异常 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> ValueError: ‘d‘ is not in list
(完。)
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