07python列表

来源:https://www.cnblogs.com/palien/archive/2022/11/15/16893573.html
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這篇文章主要介紹列表的一些知識。 函數list 首先需要說明的是，列表與元組、字元串一樣都是一種序列，但不同的是列表是可變的，即可修改其內容。 因為不能像修改列表那樣修改字元串，所以有些情況下使用字元串來創建列表很有幫助，函數list可以用來創建列表。 >>> list('hello') ['h', ...


這篇文章主要介紹列表的一些知識。

函數list

首先需要說明的是，列表與元組、字元串一樣都是一種序列，但不同的是列表是可變的，即可修改其內容。

因為不能像修改列表那樣修改字元串，所以有些情況下使用字元串來創建列表很有幫助，函數list可以用來創建列表。

>>> list('hello')
['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
>>>
>>> ''.join(['h', 'e', 'l', 'l', 'o']) 
'hello'
  • 註意，可以將任何序列(而不僅僅是字元串)作為list的參數。
  • 字元列表也可以轉換為字元串，需要用到關鍵字join。

基本的列表操作

可對列表執行所有標準序列操作，如索引、切片、拼接、相乘，元素檢查等，
但是因為列表是可變的，所以列表還有一些特有的修改元素的操作。

  • 修改列表：給元素賦值

修改列表可有使用賦值語句，但是需要結合索引使用：

>>> 
>>> x = [1, 2, 3, 4, 5]  
>>> x[1] = 'h' 
>>> x
[1, 'h', 3, 4, 5]
>>>

註意，不能給不存在的元素賦值，即索引不能超出list範圍

  • 刪除元素

從列表中刪除元素，使用del語句：

>>> 
>>> names = ['Alice', 'Beth', 'Cecil', 'Dee-Dee', 'Earl']
>>> del names[2]
>>> names
['Alice', 'Beth', 'Dee-Dee', 'Earl']
>>>
  • 給切片賦值

序列的切片是一項極其強大的功能，列表中還能夠給切片賦值

>> 
>>> name = list('Perl')
>>> name
['P', 'e', 'r', 'l']
>>> name[2:] = list('ar')
>>> name
['P', 'e', 'a', 'r']
>>>
>>> name = list('Perl')
>>> name[1:] = list('python') 
>>> name
['P', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
>>> 
>>> numbers = [1, 5]
>>> numbers[1:1] = [2, 3, 4]
>>> numbers
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> numbers[1:4] = []  # 等效於 del numbers[1:4] 
>>> numbers
[1, 5]
>>>

可以同時給多個元素賦值，通過切片賦值；
還可以將切片替換為長度與其不同的序列；
使用切片賦值還可以在不替換原有元素的情況下插入新的元素

列表方法

方法是與對象(列表、數、字元串等)聯繫緊密的函數，調用方法語法為：object.method(arguments).

  • append()

方法append用於將一個對象附加到列表的末尾。

>>> 
>>> lst = [1, 2, 3]
>>> lst.append(4)   
>>> lst
[1, 2, 3, 4]
>>>

append只能就地修改列表，並不會返回修改後的新列表，而是直接修改舊列表。

關於命名：

  1. 不要與python關鍵字重覆，否則會出現無法調用同名關鍵字函數的情況
  2. 做到“見名知意”，例如列表的名稱為prices、prices_of_eggs、pricesOfEgges
  • clear()

方法clear就地清空列表的內容。

>>> 
>>> lst = [1, 2, 3]
>>> lst.clear() # 等價於賦值語句 lst[:] = []
>>> lst
[]
>>>
  • copy()

方法copy複製列表。

>>> 
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> b[1] = 4
>>> a
[1, 4, 3]
>>> c = a.copy() 
>>> c[1] = 5
>>> a
[1, 4, 3]
>>> c
[1, 5, 3]
>>>

常規複製只是將另一個表名關聯到列表，例如 b = a , 修改 b 的元素值實際上就是修改 a 的元素值

通過 copy複製是通過將 c 關聯到 a 的副本創建一個新的列表，修改 c 的元素值不會影響 a 中元素值。此時類似於 a[:] 或 list(a)

  • count()

方法count計算指定的元素在列表中出現了多少次。

>>> 
>>> ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be'].count('to')
2   
>>> 
>>> x = [[1, 2], 1, 1, [2, 1, [1, 2]]]
>>> x.count(1)
2   
>>> x.count([1, 2])
1   
>>>
  • extend()

方法extend能夠同時將多個值添加到列表末尾，為此可以將這些值組成的序列作為參數，即可使用一個列表來拓展另一個列表。

>>> 
>>> a = [1, 2, 3] 
>>> b = [4, 5, 6]
>>> a.extend(b) 
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a.extend(7,8,9)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: list.extend() takes exactly one argument (3 given)
>>>
>>> a = [1, 2, 3] 
>>> b = [4, 5, 6]
>>> a + b
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a
[1, 2, 3]
>>>
>>> a = [1, 2, 3] 
>>> b = [4, 5, 6]   
>>> a = a + b # 使用拼接達到extend的效果，但是效率比較低
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>>
>>> a = [1, 2, 3] 
>>> b = [4, 5, 6]
>>> a[len(a):] = b # 切片實現相同的效果，可行，但是可讀性不高
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>>

extend方法的使用類似於拼接，但是重要差別是會修改被拓展的序列，而拼接返回的是一個全新的序列。
拼接的原理是使用a和b的副本創建一個新列表，使用拼接達到相同的效果時，拼接的效率比較低，或者使用切片完成。

  • index()

方法index在列表中查找指定值第一次出現的索引。

>>> 
>>> knights = ['We', 'are', 'the', 'knights', 'who', 'say', 'ni']
>>> knights.index('who')
4
>>> knights.index('herring')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: 'herring' is not in list
>>> knights[4]            
'who'
>>>
  • insert()

方法insert用於將一個對象插入列表。

>>> 
>>> numbers = [1, 2, 3, 5, 6, 7]
>>> numbers.insert(3, 'four')
>>> numbers
[1, 2, 3, 'four', 5, 6, 7]
>>>
>>> numbers = [1, 2, 3, 5, 6, 7]
>>> numbers[3:3] = 'four'   # 這裡需要註意的是，插入一個字元串類型的元素到列表中需要寫成只有該元素的列表，否則會出現多個元素
>>> numbers
[1, 2, 3, 'f', 'o', 'u', 'r', 5, 6, 7]
>>> numbers = [1, 2, 3, 5, 6, 7]
>>> numbers[3:3] = ['four']  # 於extend一樣，可以通過切片的方式實現相同的效果，但是可讀性依舊不強  
>>> numbers
[1, 2, 3, 'four', 5, 6, 7]
>>>
  • pop()

方法pop從列表中刪除一個元素(預設為最後一個元素)，並返回該元素。

>>> 
>>> x = [1, 2, 3]
>>> x.pop() 
3
>>> x
[1, 2]
>>> y = x.pop(0)
>>> y
1
>>> x
[2]
>>>
>> x = [1, 2, 3]
>>> x.append(x.pop())
>>> x
[1, 2, 3]
>>>
>>> x = [1, 2, 3]
>>> x.insert(0, x.pop())
>>> x
[3, 1, 2]
>>>
>>> x = [1, 2, 3]  
>>> x.append(x.pop(0))
>>> x
[2, 3, 1]
>>>

註意，pop是唯一既可以修改列表又返回一個非None值的列表方法。

使用pop可實現一種常用的數據結構——棧(stack)。棧就像一疊盤子，可以在上面添加盤子，還可以從上面取走盤子。最後加入的盤子最先取走，即後進先出(LIFO=last in first out)。
還有一種與棧對應的數據結構稱為——堆(heap)。堆的概念正好與棧相反，最先放入的盤子最先出去，即先進先出(FIFO=first in first out)。隊列是一種堆。

push和pop是大家普遍接受的兩種棧操作(加入和取走)的名稱。Python中沒有提供push，可以使用append代替。方法pop和append的效果正好相反。
要創建先進先出(FIFO)的隊列，可以使用insert(0,...)代替append。另外也可以使用append，用pop(0)代替pop()。或使用collections模塊中的deque。

  • remove()

方法remove用於刪除第一個為指定元素的值。

>>> 
>>> x = ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be']
>>> x.remove('be')
>>> x
['to', 'or', 'not', 'to', 'be']
>>> x.remove('bee') 
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: list.remove(x): x not in list
>>>

remove無法刪除列表中不存在的元素。
remove是就地修改列表且不返回值的方法之一，不同於pop，它修改列表但是不返回任何值。

  • reverse()

方法reverse按相反的順序排列列表中的元素。

>>> 
>>> x = [1, 2, 3] 
>>> x.reverse()
>>> x
[3, 2, 1]
>>>
>>> x = [1, 2, 3]
>>> y = reversed(x)
>>> y
<list_reverseiterator object at 0x015514D8>
>>> list(y) 
[3, 2, 1]
>>>

註意reverse修改列表，但是不返回任何值(與remove和sort等方法一樣)。

如果要按相反的順序迭代序列，可以使用函數reversed，這個函數返回的結果是一個迭代器。可以使用list轉換為列表。

  • sort()

方法sort用於對列表就地排序，會對原來的列表進行修改，而不是返回排序後的列表副本。

>>> 
>>> x = [4, 5, 6, 1, 9 ,0 ,3] 
>>> x.sort()
>>> x
[0, 1, 3, 4, 5, 6, 9]
>>>
>>> x = [4, 5, 6, 1, 9 ,0 ,3]
>>> y = x.sort() # 由於sort修改x且不返回任何值，最終的結果是x經過排序的，所以y是None
>>> print(y) 
None
>>>
>>> x = [4, 5, 6, 1, 9 ,0 ,3]
>>> y = x.copy()
>>> y.sort()
>>> x
[4, 5, 6, 1, 9, 0, 3]
>>> y
[0, 1, 3, 4, 5, 6, 9]
>>>
>>> x = [4, 5, 6, 1, 9 ,0 ,3]
>>> y = sorted(x) # 函數sorted()返回排序後的列表
>>> x
[4, 5, 6, 1, 9, 0, 3]
>>> y
[0, 1, 3, 4, 5, 6, 9]
>>>
>>> sorted('Python')  
['P', 'h', 'n', 'o', 't', 'y']
>>>
>>> 
>>> x = [4, 5, 6, 1, 9 ,0 ,3]
>>> x.sort(reverse=True)  # sort支持可選參數reverse：Ture or False
>>> 
>>> x
[9, 6, 5, 4, 3, 1, 0]
>>> 
>>> x = [4, 5, 6, 1, 9 ,0 ,3]
>>> x.sort(reverse=False)  # sort支持可選參數reverse：Ture or False  
>>> x
[0, 1, 3, 4, 5, 6, 9]
>>>
>>> x = ['aardvark', 'abalone', 'acme', 'add', 'aerate']
>>> x.sort(key=len)  # sort支持可選參數key
>>> x
['add', 'acme', 'aerate', 'abalone', 'aardvark']
>>>

函數sorted()的返回值是排序後的列表，註意sort()無返回值。sorted可以用於任何序列，返回的總是一個倒置的列表。

方法sort接受兩個可以選參數：key和reverse，稱為關鍵字參數。同樣sorted也支持可選參數key和reverse，此處可以將key設置為一個函數很管用。


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