Python中的列表

一、什么是列表

Python列表是线性表的一种表示方式。一个列表是n个数据元素的有限序列（a1，a2，…，an）。元素之间是相邻关系，即第i-1个元素领先于第i个元素，第i个元素领先于第i+1个元素。可以将第i-1个元素称为第i个元素的直接前驱元素，第i+1个元素称为第i个元素的直接后继元素。表中元素的个数为表的长度，长度为0的表称为空表。

Python列表中所存储元素的具体含义，在不同的情况下可以不同，它可以是一个数，也可以是字符串，甚至是更复杂的信息。它可以存储Python的标准类型，也可以存储自定义的数据结构及对象。Python对列表也提供了非常便捷的操作，列表可以执行pop、sort、append、remove等操作，也可以合并其它列表，或者将列表切片（切分出子列表）。

1、列表的结构

python的列表，相当于其他编程语言的数组。

>>> mylist = [1,2,3,4]

>>> mylist

[1, 2, 3, 4]

2、列表的特点

● 列表中所有的数据都是按顺序排列的，也就是说，列表属于顺序类型

● 列表找那个的所有数据都是有两个整数类型的索引，通过制定索引总能映射到唯一确定的数据

● 列表中可以存在重复的数据

● 列表中可以保存任何类型的数据，多种类型的数据可以混合存储。

● 列表可以根据需要动态的伸缩，也就是说，系统会根据需要动态的分配和回收内存。因此无需事先声明列表的容量。

二、列表的创建

● 列表中可以存储任意类型的对象

创建列表的两种方法

1、使用中括号[]

L = ['python',19,True]
print (L)
['python', 19, True]

空列表创建

L = []

2、使用list的构造方法

L = list(range(0,8,2))
print (L)
[0, 2, 4, 6]

空列表的创建

L = list()
print (L)
[]

三、列表的增删改查

1、列表查操作

a)、列表中元素的索引

 列表中的每个元素都有两个整数类型的索引

   0    1    2    3    4     正数索引

--------------------------

|  a |  b |  c |  d |  e |        列表

--------------------------

  -5   -4   -3   -2   -1     负数索引

b)、获取列表中指定元素的索引

● index方法

查找元素的指定索引，如果索引不存在会抛出值错误。可以指定查找索引的start和stop。

L = [1,2,6,9,4,6,7]
print (L.index(2))  # 1
print (L.index(6))  # 2  相同元素返回第一个元素的索引
print (L.index(11)) #ValueError: 11 is not in list 不存在的元素，会抛出值错误
print (L.index(2,0,5)) # 1 查找元素2的索引，从索引0开始，至5结束，但不包含5
print (L.index(6,3,6)) # 5 查看元素6的索引，从索引0开始，至6结束，但不包含6

c)、使用[n]获得列表中元素，但一次只能获得一个元素

L = [1, 2, 6, 9, 4, 6, 7]
print (L[0])  # 1  获取索引为0的元素
print (L[-3]) # 4  获取索引为-3的元素
print (L[-8]) #IndexError: list index out of range 如果索引不存在，则索引越界错误。

d)、使用切片或者列表中的元素，一次获得多个元素

● 语法格式 [start:stop:step]

1、得到的切片仍然是列表，是原始列表片段的一份拷贝

2、得到的切片不包括索引stop对应的元素

3、如果不指定step，其默认值为1，此时语法格式可以简化为[start:stop]

4、当step为正数时，

   如果不指定start，切片的第一个元素默认为列表的第一个元素

   如果不指定stop，切片的最后一个元素默认是列表的最后一个元素

   从索引start开始计算切片

5、当step为负数时，

   如果不指定start，切片的第一个元素默认是列表的最后一个元素

   如果不指定stop，切片的最后一个元素默认为列表的第一个元素

   从索引start开始往前计算切片

L = [5,6,3,1,9,8,4]
print (L[1:5]) # [6, 3, 1, 9]
print (L[::])  # [5, 6, 3, 1, 9, 8, 4] 列表所有值
print (L[::-1]) # [4, 8, 9, 1, 3, 6, 5] 列表所有值反转
print (L[:3:-1]) #[4, 8, 9] step为负数时，不指定start，则为最后一个元素，stop为3则是索引3，步长为1
print (L[-3::-1]) #[9, 1, 3, 6, 5] step为负数时，不指定stop，则为最后一个元素，start为索引-3对应的值，步长为1

● 索引切片是允许越界的

L = [5, 6, 3, 1, 9, 8, 4]
print (L[:100]) #[5, 6, 3, 1, 9, 8, 4] #起始索引不指定，默认为第一个元素.但100超出最大索引，则打印全部列表
print (L[-100:]) #[5, 6, 3, 1, 9, 8, 4] #结束索引不指定，默认为最后一个元素，起始索引为-100（-7最后一个负数索引），打印全部列表

● 调用slice构造方法

slice() list[slice(start,stop,step)]
L = [5, 6, 3, 1, 9, 8, 4]
print (L[slice(1,5,2)]) # [6, 1]
print (L[1:5:2]) # [6, 1]
print (L[slice(None,None,None)]) #[5, 6, 3, 1, 9, 8, 4]，默认值为None
print (L[::]) #[5, 6, 3, 1, 9, 8, 4]

e) 、'in' or 'not in'检查元素是否存在列表中

L = [5, 6, 3, 1, 9, 8, 4]

in
print (3 in L) #存在则为True
True
print (11 in L) #不存在为False
False

not in
print (1 not in L) 1存在列表中，not in返回为False
False
print (11 not in L) 11不存在列表中，in返回为True
True

2、列表增操作

a)、使用append()函数

'''
append()方法，在末尾添加值
'''
L = [1,2,3,4]
L.append(5)
print (L)
#[1, 2, 3, 4, 5]
L.append([7,8])
print (L)
#[1, 2, 3, 4, 5, [7, 8]]

b)、使用extend()方法，将所有元素依此添加至末尾

'''
调用extend方法，list.extend([])小括号中是方括号
'''
L = [1,2,3,4]
L.extend([1,2])
print (L)
[1, 2, 3, 4, 1, 2]

c)、调用insert方法

'''
调用insert方法,将值插入指定位置
'''
L = [1,2,3,4]
L.insert(1,6)
print (L)
#[1, 6, 2, 3, 4]
#在列表末尾
L.insert(len(L),10)
print (L)
#[1, 6, 2, 3, 4, 10]

d)、为指定的切片赋予一个新值

L = [2,3,4,1]
L[2:2] = [5,6]
print (L)
L = [2,3,4,1]
L[len(L):] = [7,8]
print (L)

3、列表改操作

想要修改列表中的元素，有两种常见的方式

a)、为指定索引的元素赋予一个新值（一次只修改一个元素）

'''
将索引为1对应的元素值改为9,一次只修改一个值
'''
L = [3,2,0,1,2,1]
L[1] = 9
print (L)
[3, 9, 0, 1, 2, 1]

b)、指定多个索引，一次修改多个元素

'''
修改元素索引1:4的值，对应值要使用[]
左边取得的索引值可以和右边赋予的值个数不相同
'''
L = [3,2,0,1,2,1]
L[1:4] = [4,5,6]
print (L)
[3, 4, 5, 6, 2, 1]
L[1:4] = [3,7]
print (L)
[3, 3, 7, 2, 1]
L[2:3] = [9]
print (L)
[3, 3, 9, 2, 1]

4、列表删操作

a) 、调用方法remove一次只删除一个元素，如果有相同元素，则删除第一个

L = [2,3,4,5,6]
L.remove(3)
print (L)
L = [3,4,3,1,2]
L.remove(3)
print (L)

b)、调用方法pop，一次只删除一个指定索引的元素。

如果指定的索引不存在，会抛出index error，索引越界。如果不指定pop删除的索引，那么将删除列表中最后一个元素。

L = ['a','b','c','d','e']
print (L.pop(1)) # b，pop实际有返回值
print (L) # ['a', 'c', 'd', 'e']
print (L.pop())
print (L) #['a', 'b', 'c', 'd']

c)、使用del语句，一次至少删除一个或多个元素

L = [1,2,3,4,5,6]
del L[1]
print (L)
del L[1:3]
print (L)

d)、给指定的切片赋值一个空列表，一次至少删除一个或多个元素

L = [1,2,3,4,5,6,7,8]
L[2:3] = []
print (L) #[1,2,3,5,6,7,8]
L[3:6] = []
print (L) ##[1,2,3,8]

e)、调用方法clear清空列表

L = [1,2,3,4,5]
L.clear()
print (L) #[]

四、使用加法和乘法对列表进行操作

1、使用加法对列表进行操作,当使用+=运算符时候会对列表本身产生影响

L1 = [1,2]
L2 = [3,4]
L3 = L1 + L2
print (L1,L2,L3) #列表之间相加 [1, 2] [3, 4] [1, 2, 3, 4]


L1 = L2 = [1,2]
L1 += [3,4]
print (L1,L2) #使用+=运算符会对L2也产生影响 [1, 2, 3, 4] [1, 2, 3, 4]
L1 = [1,2]
L2 = L1[:]
L1 += [3,4]
print (L1,L2) #[1, 2, 3, 4] [1, 2]

2、使用乘法对列表进行操作,使用*=运算符时候会对列表本身产生影响

L1 = [1,2,3]
L2 = [4,5,6]
L1 = L1 * 2
print (L1) #[1, 2, 3, 1, 2, 3]

L1 = L2 = [1,2]
L1 *= 2
print (L1,L2) #[1, 2, 1, 2] [1, 2, 1, 2]

L1 = [0]
L1 *= 5
print(L1) #[0, 0, 0, 0, 0] 可用于创建指定元素个数的列表

五、列表反转

1、调用方法 reverse，对列表中所有元素进行反转

L = [1,2,3,4,5]
L.reverse()
print (L)

2、调用内置函数reversed，使用reversed进行反转的列表不发生改变，reversed返回值是一个迭代器对象

L = [1,2,3,4,5]
L1 = reversed(L)
print (L1)  #<list_reverseiterator object at 0x7f8f070f1390>
print (list(L1)) #[5, 4, 3, 2, 1]

六、列表的排序

1、调用方法sort()

#sort(),会对列表本身造成影响
L2 = ['java','python','shell']
L2.sort(key = len)
print(L2)  #根据字符串长度进行排序，['java', 'shell', 'python']
L2 = [1,3,4,2,6,9,8,7]
L2.sort()
print(L2) #[1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9]

2、调用内置函数sorted() 

sorted(),不会对列表本身造成影响
L2 = ['java','shell','python']
print(sorted(L2,key = str.upper)) #['java', 'python', 'shell']

L2 = [1,3,4,2,6,9,8,7]
print(sorted(L2)) #[1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9]
print(L2) #[1, 3, 4, 2, 6, 9, 8, 7]