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列表

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列表(list)类型是用来储存有序列表的。


列表和索引

先举一个例子吧:金庸小说《射雕英雄传》里的江南七怪,老大是柯镇恶(Ke Zhene),老二是朱聪(Zhu Cong),老三是南希仁(Nan Xiren),老四是韩宝驹(Han Baoju),老五是张阿生(Zhang Asheng)、老六是全金发(Quan Jinfa)、老七是韩小莹(Han Xiaoying)。

如若想把他们的名字按顺序存储到python变量中,按之前学的知识,则如下:

name1 = "Ke Zhene"
name2 = "Zhu Cong"
name3 = "Nan Xiren"
name4 = "Han Baoju"
name5 = "Zhang Asheng"
name6 = "Quan Jinfa"
name7 = "Han Xiaoying"


虽然这只是7个变量,但是已然显得不够唯美。因此,更好的方式是用列表(list)类型,可以将上述所有内容存储到指定的1个列表变量中即可;如下所示使用中括号[ 列表项1, 列表项2, ... ]的方式来构建一个有序队列,即列表(list)对象:

names = [ "Ke Zhene", "Zhu Cong", "Nan Xiren", "Han Baoju", "Zhang Asheng", "Quan Jinfa", "Han Xiaoying" ]


该列表对象若用示意图来表示,则如下所示。

如上所示,变量names是一个列表对象,该列表的第一项是字符串对象"Ke Zhene",其索引为0;第二项是字符串对象"Zhu Cong",其索引为1;剩下的皆可以此类推。若想获取names变量指定项的内容,则可在names变量后的方括号里放上该项的索引:

>>> names = [ "Ke Zhene", "Zhu Cong", "Nan Xiren", "Han Baoju", "Zhang Asheng", "Quan Jinfa", "Han Xiaoying" ]
>>> names[0]
'Ke Zhene'
>>> names[1]
'Zhu Cong'

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索引可以为负数

列表的索引可以为负数,-1就代表倒数第一个,-2就代表倒数第二个,依此类推。

>>> names = [ "Ke Zhene", "Zhu Cong", "Nan Xiren", "Han Baoju", "Zhang Asheng", "Quan Jinfa", "Han Xiaoying" ]
>>> names[-1]
'Han Xiaoying'
>>> names[-2]
'Quan Jinfa'

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索引不可以超出边界

在python中,列表的索引不可以超出边界,否则会报错的。

>>> names = [ "Ke Zhene", "Zhu Cong", "Nan Xiren", "Han Baoju", "Zhang Asheng", "Quan Jinfa", "Han Xiaoying" ]
>>> names[72]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

空列表

在python中,列表可以为空,即列表长度为零;如下所示,变量a就是一个空列表。

a = []

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列表是异构的

列表可以含有任何类型的数据(整型、浮点型、字符串、列表等),而且是可以同时包含不同的数据类型。如下所示的列表中同时包含了整型、浮点型、字符串类型的对象。

>>> a = [ 100, 99.99, "zhuanfou" ]
>>> a[0]
100
>>> a[2]
'zhuanfou'

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修改列表指定项

想要修改列表指定项,对该索引位置的列表项进行赋值即可。

>>> a = [ 0, 1, 2, 3 ]
>>> a[1] = 666
>>> a
[0, 666, 2, 3]

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获取列表长度

Python的内置函数len()可以获取指定列表对象的长度,即该列表的元素个数。

>>> a = [ 0, 1, 2, 3 ]
>>> len( a )
4

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相关的内置函数

除了上述的len()函数,python中还有一些针对列表对象的内置函数,如下表所示:

内置函数 函数说明
len() 返回列表的元素个数
max() 返回数字列表中的最大项
min() 返回数字列表的最小项
sum() 返回数字列表所有项的和

示例:

>>> a = [ 0, 1, 2, 3 ]
>>> max( a )
3
>>> min( a )
0
>>> sum( a )
6

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列表之间的加法

Python列表对象之间的+运算符,代表的是列表的连接,如下:

>>> a = [ 0, 1, 2 ]
>>> b = [ 3, 4 ]
>>> c = a + b
>>> c
[0, 1, 2, 3, 4]

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列表的内置方法

列表对象常用的内置方法如下表所示:

方法 说明
L.reverse() 将列表L中的元素倒序排列
L.append(e) 在列表L的结尾添加新的元素e
L.insert(i, e) 在列表L的索引i位置插入新的元素e,同时将其后的元素往后移动,从而腾出位置
L.pop() 移除并返回列表L的最后一个元素(该列表不得为空列表)
L.remove(e) 从列表L中移除第一次出现的元素e
L.count(e) 返回列表L中出现元素e的次数
L.sort() 对列表L中的元素进行排序(默认为升序排列、若是字符串则以字母表顺序为准)

列表的倒序排列

通过列表对象的内置方法reverse可以将指定列表倒序排列,如下所示:

>>> a = [ 0, 1, 2, 3 ]
>>> a.reverse()
>>> a
[3, 2, 1, 0]

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添加新元素到列表结尾

通过列表对象的内置方法append可以添加新的元素到列表的结尾,如下所示:

>>> a = [ 0, 1, 2, 3 ]
>>> a.append( 9 )
>>> a
[0, 1, 2, 3, 9]

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在列表指定索引位置添加新元素

通过列表对象的内置方法insert可该列表指定索引位置添加新元素;该方法的第一个参数指插入到列表的指定位置,第二个参数代表被插入的新元素。

>>> a = [ 0, 1, 2, 3 ]
>>> a.insert( 1, 666 )
>>> a
[0, 666, 1, 2, 3]

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从列表结尾取出一个元素

通过列表对象的内置方法pop即可从列表结尾取出一个元素,如下所示:

>>> a = [0, 1, 2, 3, 9]
>>> a.pop()
9
>>> a
[0, 1, 2, 3]

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删除列表中第一次出现的指定元素

通过列表对象的内置方法remove即可从删除该列表中指定元素,但是若该列表中出现此元素不只一次,则只会删除第一次出现位置的该元素。

>>> a = [ 0, 1, 0, 1, 9 ]
>>> a.remove( 1 )
>>> a
[0, 0, 1, 9]

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统计某元素在列表中出现的次数

通过列表对象的内置方法count可以统计指定元素在列表中出现的次数,若没有出现过,则返回0。

>>> a = [ 1, 9, 9, 0 ]
>>> a.count( 9 )
2
>>> a.count( 6 )
0

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列表排序

通过列表对象的内置方法sort可快速将该列表排序。

>>> a = [ 1, 9, 9, 0 ]
>>> a.sort()
>>> a
[0, 1, 9, 9]

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若想从大到小进行排序,则将参数reverse设置成True即可。

>>> a.sort( reverse=True )
>>> a
[9, 9, 1, 0]

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请特别注意:sort方法返回的肯定是None,其排序的结果就是原始的列表对象。更多详情可查看这个错例分析


切片

所谓切片,也就是针对一个列表,指定起始索引位置,截取部分列表。切片的方式是在指定列表后以中括号加冒号的方式进行切片。冒号左边的整数代表切片的开始位置,其右侧数字代表切片的结束位置。冒号左侧的索引位置元素会被切片包含在内,冒号右侧的索引位置元素不被切片包含。若冒号左侧缺省,则代表起始位置从列表的最左侧开始;若冒号右侧缺省,则代表切片的结束位置到整个列表结束而结束。

>>> a = [ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]
>>> a[1:]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a[6:]
[6]
>>> a[:6]
[0, 1, 2, 3, 4, 5]
>>> a[:1]
[0]
>>> a[1:6]
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> a[2:4]
[2, 3]

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使用负数索引,也是生效的:

>>> a = [ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]
>>> a[:-1]
[0, 1, 2, 3, 4, 5]
>>> a[-5:]
[2, 3, 4, 5, 6]
>>> a[-5:-1]
[2, 3, 4, 5]

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切片而得的列表是新列表,切片不会修改原始列表


for循环 - 列表项

这里延伸说一下for循环迭代处理列表项元素,如下所示,在每次循环过程中,自定义变量i的值依次等于列表中的元素值。

>>> a = [ 666, "zhuanfou", 3.1415926 ]
>>> for i in a:
...     print i
... 
666
zhuanfou
3.1415926

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再延伸展示一下for循环的嵌套,后面说到循环语句的时候还会继续深入的。

a = [ "Li", "Wu", "Dai" ]
b = [ "Yang", "Xi" ]

for i in a:
    for j in b:
        print i, j

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别名机制 - 只是传址,不是深度复制

如下所示的例子中,b = a并非意味着深度复制,变量b和变量a指向的是内存中同一个位置;因此对变量b进行修改,变量a的值也发生了“改变”;而实质是变量a和变量b互为别名,变量名不一样而已,实质是一样的。(在python中若想深度复制列表对象,请查看这里

>>> a = [ 0, 1, 2 ]
>>> a
[0, 1, 2]
>>> b = a
>>> b
[0, 1, 2]
>>> b[1] = "zhuanfou"
>>> b
[0, 'zhuanfou', 2]
>>> a
[0, 'zhuanfou', 2]

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嵌套列表

列表的元素不仅可以为整型、字符串类型、浮点型,还可以为列表类型;如此就形成了列表嵌套列表。淡然视之即可,列表也是一种数据类型。

>>> a = [ 0, [1, 2], 3]
>>> a[1]
[1, 2]
>>> a[1][0]
1

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通过列表的嵌套,即可构建多维列表。(如果列表中全是数字,也可称之为多维数组;因为不同的编程语言的命名方式与数据结构上会有点区别,但是终究会有异曲同工的地方。叫什么不重要,重要的是理解不同的数据结构,以后好在不同的算法中应用合适于该算法的数据结构;编程是一门艺术,也是一种与生俱来的直觉。)

如下所示,利用两层for循环,输出二维数组中的每个数字。

>>> a = [ [ 1, 2 ], [ 3, 4 ] ]
>>> for i in a:
...     for j in i:
...         print j
... 
1
2
3
4

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