Python编程笔记 - 列表

这篇文章开始介绍Python中的容器。Python容器包括列表、元组、集合与字典。这些数据结构中都涉及到很多的方法，这里对比较常用的一些方法进行介绍，不用每个方法都记住，熟悉常用的即可。

首先，我们先来看列表。

一、列表的创建方式

# -*- coding: utf-8 -*-
# __author : Demon
# date : 1/16/18 8:19 PM

# 列表的创建
empty_list_01 = []  # 创建一个空的列表
empty_list_02 = list()  # 创建一个空的列表

num_list = [1, 2, 3, 4, 5]  # 创建一个数字列表

str_list = ['a', 'b', 'c']  # 创建一个字符串列表

mix_list = [1, 'a', 'abc']  # 一个列表中可包含元素类型不是固定的

nest_list = [num_list, str_list, mix_list]  # 列表可以嵌套

print(num_list)  # [1, 2, 3, 4, 5]
print(str_list)  # ['a', 'b', 'c']

# 由打印结果可以看出列表的存储是有顺序的
# 即怎么存的就怎么取
print(num_list[0])  # 列表接受下标访问，类似于JAVA中的数组  1
print(num_list[1])  # 列表接受下标访问，类似于JAVA中的数组  2
print(num_list[2])  # 列表接受下标访问，类似于JAVA中的数组  3
print(num_list[3])  # 列表接受下标访问，类似于JAVA中的数组  4
print(num_list[4])  # 列表接受下标访问，类似于JAVA中的数组  5

# 一旦超出长度，就会抛出异常
# print(num_list[5])  # IndexError: list index out of range

二、列表中的常用操作

# -*- coding: utf-8 -*-
# __author : Demon
# date : 1/16/18 8:19 PM

# 1. 列表的循环方式【重要】
num_list = [1, 2, 3, 4, 5]  # 创建一个数字列表
for num in num_list:
    print(num, end="")  # 123456
print()

# 2. 求长度
num_list = [1, 2, 3, 4, 5]  # 创建一个数字列表
print(len(num_list))  # 5

# 3. 判断列表是否为空【重要】
empty_list = list()
num_list = [1, 2, 3]
# 利用非0即True的原则【推荐方法】
if not empty_list:  # 如果列表为空
    print("The list is empty")
else:
    print("The list is not empty")
# 利用长度
if not len(num_list):
    print("The list is empty")
else:
    print("The list is not empty")

# 4. 判断元素是否存在【重要】
num_list = [1, 2, 3]
if 2 in num_list:
    print("in")
else:
    print("not in")

# 5. append(ele) 尾端添加元素
empty_list = []  # 创建一个空的列表
for s in "Hello":
    empty_list.append(s)
print(empty_list)  # ['H', 'e', 'l', 'l', 'o']
# 上述代码也是将字符串转换为列表的一种方式，只是代码比较复杂

# 6. 列表切片的用法，如字符串切片的用法类似【重要】
# 用法 list[start:end:step]
# start可省略，默认值为0
# end可省略，默认为最大长度
# step可省略，默认为1
# 范围是[start, end)，即左闭右开
str_list = ['a', 'b', 'c']  # 创建一个字符串列表

# 获取整个list, ['a', 'b', 'c']
print(str_list[::])
print(str_list[0:])
print(str_list[:3])
print(str_list[:200])  # 长度超出时，不会报错

# 获取部分
print(str_list[0:2])  # ['a', 'b']
print(str_list[0:2:2])  # ['a']

# 7.sort排序【重要】
# 注意这个方法没有返回值，是在原列表上进行修改
str_list = ["adfas", "dsdfw", "nklo"]
str_list.sort()
print(str_list)  # ['adfas', 'dsdfw', 'nklo']

# 8.insert(pos, ele) 在指定位置插入元素
str_list = ['a', 'b', 'c']  # 创建一个字符串列表
str_list.insert(2, "we")  # ['a', 'b', 'we', 'c']
print(str_list)
# 如果位置超出长度，不会报错，会在尾部插入
str_list.insert(20, "we")  # [['a', 'b', 'we', 'c', 'we']
print(str_list)

# 9.del(pos) 删除指定位置的元素
# 需要注意这个方法不是通过列表.调用的
# 可以类似理解为，它不是列表这个类中的方法
str_list = ['a', 'b', 'c']  # 创建一个字符串列表
del str_list[0]
print(str_list)  # ['b', 'c']
# del str_list[20]  # IndexError: list assignment index out of range

# 10.extend(list)或+=合并
num_list = [1, 2]
str_list = ["a", "b"]
print(str_list + num_list)  # ['a', 'b', 1, 2]

# 11.remove(ele) 删除指定值
str_list = ['a', 'b', 'c']  # 创建一个字符串列表
str_list.remove("a")
print(str_list)  # ['b', 'c']
# str_list.remove("d") # ValueError: list.remove(x): x not in list

# 12.pop(pos) 删除指定位置的元素
str_list = ['a', 'b', 'c']  # 创建一个字符串列表
# str_val = str_list.pop(100)  # IndexError: pop index out of range
str_val = str_list.pop(0)
print(str_val)  # a
print(str_list)  # ['b', 'c']

# 13.reverse() 反转，见练习
# 14.count(ele)方法查看某个元素出现的次数
str_list = ['abc', 'b', 'c', "abc"]
print(str_list.count("abc"))  # 2

三、列表的转换

其他形式转列表，采用list(otherType)的方法。可以转列表的类型有：字符串，元组等，如下代码所示：

str_01 = "abc"
print(list(str_01))  # ['a', 'b', 'c']

tuple_01 = (1, 2, 3)
print(list(tuple_01))  # [1, 2, 3]

列表转其他形式，通常看其他形式是怎么支持转换。其中比较灵活的是列表转字符串，采用join的方法，如下代码所示：

str_list = ["a", "b", "c"]
print(",".join(str_list))  # a,b,c
print("".join(str_list))  # abc

列表转字符串需要注意：首先，join方法不是列表自带的方法，从调用来看，它是字符串里的方法；其次，join方法，如果列表中的元素不是字符串，会报错，如下代码所示：

num_list = [1, 2, 3] 
# print("".join(num_list))  # TypeError: sequence item 0: expected str instance, int found

四、常见的练习题

1. 列表的反转

# 方式一：调用列表的reverse()方法
num_list = [1, 2, 3]
num_list.reverse()
print(num_list)  # [3, 2, 1]
# 方式二：使用切片
num_list = [1, 2, 3]
for num in num_list[::-1]:
    print(num)
# 如果需要[3, 2, 1]这样的格式
num_list = [1, 2, 3]
print("[", end="")
for num in num_list[:0:-1]:
    print(num, end=", ")
if not num_list:  # 如果列表为空
    print("]")
else:
    print("%d]" % num_list[0])

2.如何将列表拷贝到别一个列表中

nest_list = [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
new_nest_list = nest_list  # 直接赋值拷贝
print(new_nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
new_nest_list.append("4")
print(new_nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c'], '4']
print(nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c'], '4']
# 直接赋值的拷贝会影响原来的列表，是一种浅拷贝

nest_list = [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
new_nest_list = nest_list[::]  # 切片
print(new_nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
new_nest_list.append("4")
print(new_nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c'], '4']
print(nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]

nest_list[-1].append("d")
print(new_nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c', 'd'], '4']
print(nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c', 'd']]
# 使用切片，改变最外层对原列表没有影响，而内层是有影响的。这也是一种浅拷贝

nest_list = [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
new_nest_list = nest_list.copy()  # 使用copy方法
print(new_nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
new_nest_list.append("4")
print(new_nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c'], '4']
print(nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]

nest_list[-1].append("d")
print(new_nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c', 'd'], '4']
print(nest_list)  # [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c', 'd']]
# 使用copy，改变最外层对原列表没有影响，而内层是有影响的。这也是一种浅拷贝

# 如果想要实现深拷贝，需要使用copy模块中的deepcopy方法，详见<python中的深拷贝与浅拷贝>一文

3.列表的排序

列表的简单排序通常使用list.sort()方法。 但是这个sort方法使用会相对比较灵活。它的完整定义如下：

sort(*, key=None, reverse=False)

key指定一个函数名，并且这个函数只能接受一个参数

reverse指定排序的方式

x = ['bc', 'essmm', 'mdsfm', 'ss' ]
x.sort(key=str.lower)
print(x)  # ['bc', 'essmm', 'mdsfm', 'ss']

y = [3, 2, 8, 0, 1]
y.sort(reverse=True)
print(y)  # [8, 3, 2, 1, 0]

可以发现，使用list.sort()方法进行排序，是调用的列表中自带的方法，并且它是作用于原列表，并没有返回值。如果我们想要得到一个新的排好序的列表，则需要使用到sorted()方法。这个方法十分灵活，后面将再分专题进行介绍。