Python學習之列表和元組的使用詳解

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列表和元組簡介

如果說在 Python 語言中找一個最優秀的資料型別，那無疑是列表，如果要在推薦一個，那我選擇元組，本篇部落格我們的重心會放在列表上，元組可以看成不能被修改的列表，所以作為贈品 進行學習即可。

列表是一種非常靈活的資料結構，可以彌補前文字串型別的很多不足。

正式學習前，還需要記住兩個英文單詞，列表（list），元組 （tuple）。

列表學習要點

先看一遍列表定義：

列表是可變序列，也是一種可儲存任意資料型別的容器，用中括號（[]）表示開始和結束，內部各元素使用英文逗號（,）分隔，每個元素都可稱為專案，並且每個元素都有一個索引，也被稱為下標。

列表的宣告語法

宣告一個列表，可以參考下述幾種格式。

使用空中括號 [] 宣告一個空列表

my_list = []
print(my_list)

宣告包含一個元素的列表

my_list = [1]
print(my_list)

宣告包含多個元素的列表

my_list = [1,2]
print(my_list)

宣告包含多個不同資料型別元素的列表

my_list = [1,'a',True]
print(my_list)

宣告一個列表中包含列表

my_list = [1,['a'],[True,1,1]]
print(my_list)

列表的讀取

讀取列表中最重要的概念是下標，也叫做位置或者索引。下標從 0 開始計數，即列表內第一項元素的索引是 0，例如下述程式碼，讀取數位 2。

my_list = [1,2,3,4,5]
print(my_list[1]) # 數位2所在的下標為1

列表操作

列表是一個動態容器，其支援對其元素的增加，刪除，修改，查詢，合併等操作，用到的都是字典物件的方法，基本操作的方法名如下所示：

• append()：末尾追加元素；
• extend()：末尾追加列表，也可以理解為兩個列表合併；
• insert()：在指定位置插入元素；
• copy()：列表複製；
• clear()：清空列表；
• count()：統計列表指定元素個數；
• pop()：刪除並返回指定下標對應的元素；
• remove()：刪除列表中指定元素；
• index()：獲取指定元素的下標；
• reverse()：反轉元素；
• sort()：對列表元素進行排序。

列表元素新增方法

從上述清單中，可以檢視到列表追加元素，有兩種辦法可以實現，其一是使用 append() 方法，其二是使用 insert() 方法，範例程式碼如下所示：

my_list = [1,2,3,4,5]
my_list.append(888)
my_list.insert(1,666)
print(my_list)

對比一下上述兩個方法的差異，可以看到 append() 僅能在裡列表末尾追加元素，而 insert() 方法可以在任意位置插入元素，即 insert() 方法的第一個引數為索引，表示插入位置。

列表元素查詢方法

在列表中查詢某一元素，使用 index() 方法實現，該方法的語法格式如下所示：

my_list.index(value,[start[,stop]])

其中 my_list 是待查詢目標列表，value 表示待查詢的值，start 和 stop 為可選引數，表示開始查詢的索引值和結束查詢的索引值，該方法當查詢到元素後，會返回第一個找到的元素索引位置，例如下述程式碼，會返回 3。

my_list = [1,2,3,4,5]
ret = my_list.index(4)
print(ret)

如果該方法沒有在目標列表中找到元素，會報錯，錯誤型別為 ValueError。

除 index() 方法外，列表的讀取其實也是元素查詢方式，例如讀取下標 2 的元素，程式碼如下：

my_list = [1,2,3,4,5]
ret = my_list[2]
print(ret)

還可以使用成員運運算元 in，對列表進行判斷，關於成員操作符的更多知識，後期總結運運算元的時候，會詳細說明。以下程式碼會返回 True，即表示數位 2 在列表中。

my_list = [1,2,3,4,5]
ret = 2 in my_list
print(ret)

在列表中還有一個重要知識點，即列表切片，學習該知識點需要先牢牢掌握列表按索引讀取相關語法，切片的語法格式如下：

my_list = [1,2,3,4,5]
ret = my_list[1:3:2]
print(ret)

可以看到上述第二行程式碼，在原列表讀取的規則之上，格式變為了 [1:3:2]，將其轉換為中文語法說明如下所示：

my_list[起始索引:結束索引:步長]

使用切片的時候，英文冒號不能缺少，起始索引為必選項，結束索引和步長為可選項。

如果理解困難，最好的辦法就是反覆用程式碼校驗。

# 預設結束索引，預設獲取到列表結尾元素
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
ret = my_list[1:]
print(ret) # 輸出 [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 缺少步長，預設按照索引+1解決，同時不包含結束索引代表的元素
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
ret = my_list[1:5]
print(ret) # 輸出 [2, 3, 4, 5]

# 步長設定為2，表示索引每次+2
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
ret = my_list[1:6:2]
print(ret) # 輸出 [2, 4, 6]

上述程式碼如何理解已經在註釋中進行說明，重點要掌握的切片知識點整理如下：

一首打油詩送給大家~

切片不能丟冒號 結束步長可不要 預設索引都加一 左閉右開要牢記

列表元素的修改和刪除

前文已經掌握了列表的讀取，將讀取到的元素重新賦值就是列表的修改，例如下述程式碼。

my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
print(my_list)

列表元素刪除 在 Python 中，提出了多種列表元素刪除的方式，本小節學習三個列表元素刪除的方法，即 clear()，pop()，remove()，除此之外還可以使用 del() 函數對列表元素進行刪除。

my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
my_list.clear() # 列表清空
print(my_list)

使用 pop() 方法刪除列表元素，預設從尾部刪除，並返回被刪除的元素。

my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
ret = my_list.pop()
print(my_list) # 刪除最後一項
print(ret) # 返回被刪除的元素

pop() 方法中可以傳遞一個 index 值，該值表示下標值，即刪除指定位置的元素，與之對應的是 remove() 方法的引數，該值表示待刪除的目標元素，例如在列表中刪除元素 5，使用的程式碼如下：

my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
ret = my_list.remove(5)
print(my_list)
print(ret)

測試之後，可以發現 remove() 方法無返回值，並且該方法只刪除第一個匹配到的元素，也就是當列表中有多個目標元素時，只有最先匹配到的元素被刪除。

del() 函數可以刪除列表中指定元素，也可以直接刪除列表物件，程式碼如下：

# 刪除索引位置為5的元素
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
del(my_list[5])
print(my_list)


# 刪除整個列表物件
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
del my_list
print(my_list)

列表元素合併

使用 extend() 方法可以將列表進行合併：

my_list1 = [1,2,3]
my_list2 = [666,777,888]
my_list1.extend([666,777,888])
print(my_list1)

注意 extend() 方法不會生成新的列表。

列表合併也可以使用加號（+） 實現，該語法會產生一個新的列表。

my_list1 = [1,2,3]
my_list2 = [666,777,888]
my_list = my_list1 + my_list2
print(my_list)

列表元素順序變化

列表排序用到的方法是 sort()，該方法預設按照 ASCII 進行增序或者減序排列，測試程式碼如下所示：

my_list = [4,1,2,6,7,3,8,12,10]
my_list.sort()
print(my_list)

在 sort() 方法中也有 2 個引數，格式如下：

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

引數 key 為可選引數，可以傳入一個函數名，該函數會作用與列表中的每一項元素，例如將列表中每一項元素都轉換為小寫字母。

my_list = ['ABC','CDS','Juejin','YUE']
my_list.sort(key=str.lower)
print(my_list)

sort() 方法會對原列表進行排序，如果想生成一個新列表，可以使用 sorted() 函數，程式碼如下：

my_list = ['ABC','CDS','Juejin','YUE']
ret = sorted(my_list)
print(ret)

除此之外，還可以使用 reverse() 方法。

my_list = ['ABC','CDS','Juejin','YUE']
my_list.reverse()
print(my_list)

元組學習要點

元組定義與列表基本一致，只需要做好如下區分即可。

• 元組不能對其包含的元素進行修改，即元組不可變；
• 元組用小括號（()）表示。

再次進行簡單總結：

元組是不可變序列，也是可以包含任意資料型別的容器，用小括號（()）表示，元素之間用逗號（,）分隔 。一定要注意的就是不可變序列，不可變的含義是不能對元組進行增加，修改，刪除，位置變換等操作。

元組基本知識

宣告一個元組

my_tuple = ()
print(my_tuple)
print(type(my_tuple))

宣告一個只包含 1 個值的元組，要求必須帶一個逗號，否則會按照整數處理。

my_tuple = (1,)
print(my_tuple)
print(type(my_tuple))

宣告包含多個值的元組：

my_tuple = (1,2,3,4,5,6,[1])
print(my_tuple)
print(type(my_tuple))

元組的基本操作

由於元組物件的方法使用與列表一致，接下來僅對元組進行羅列。

• count()：統計元組中元素個數；
• index()：返回指定元素的下標。

其餘可作用於元組的內建函數如下所示：

• len()：獲取元組元素個數；
• max()：返回元組中最大值；
• min()：返回最小值；
• tuple()：將列表轉換為元組；
• type()：返回物件型別；
• del()：刪除整個元組物件，注意不能刪除元組內元素；
• sum()：求和。

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