微信公衆號：冰咖啡與狗
一杯冰咖啡，一條狗，一個碎碎唸的程序員...
1. 列表
不同於 C++ 和 Java，在 Python 中，沒有在標準庫中內置數組類型，而是通常利用列表來表示數組，同時它也比數組的使用要靈活得太多。
列表是 Python 中最基本的數據結構，列表中的元素的存儲是有序的，所以我們可以直接利用索引去訪問列表中的值。在學習數據結構時，我們知道，對一個數據結構的操作，無外乎增刪改查四種。接下來本文將從這四個方面來介紹列表的一些常用小技巧。
1.1. 列表中的增
對列表的增加操作有兩種，一種是創建一個新的列表，一種是在一個已有的列表中增加一個新元素。我們首先介紹如何創建一個新的列表：
# 創建一個空列表
list1 = []
# 創建一個默認值爲0，長度爲n的列表
list2 = [0] * n
# 利用列表生成式創建列表
list3 = [i for i in range(10)]
# 5*5 二維列表
list4 = [[i for i in range(5)] for j in range(5)]
# 利用其他數據結構生成列表, list() 函數接收一個可迭代對象作爲參數
tuple1 = (1, 2, 3)
list5 = list(tuple1)
# 字符串轉化爲列表
str1 = "I love code"
# 每個元素作爲列表中的一個元素
list6 = list(str1)
# 按照指定字符分割
list7 = str1.split(" ") # ['I', 'love', 'code']在編程過程中，有時我們需要對一個列表進行操作，但是列表是一個可變對象，對列表的操作往往會改變其本來的順序結構。因此，當我們不想改變列表原有的順序結構，我們需要對舊的列表進行一個拷貝，然後在新的列表上進行操作。拷貝存在兩種，淺拷貝和深拷貝。可能有人會對這兩種拷貝存在疑問，他們得到的列表的形式不是一樣的嘛？
是的，它們在拷貝後得到的列表形式確實是一樣的。但是在進行操作時，就會有很大的差別了，特別是當你的列表中存在可變對象時。我們只需要記住一點，淺拷貝只複製不可變對象，而深拷貝不僅複製不可變對象，還複製了可變對象。以下進行舉例說明：
# 如果一個列表中的元素都是不可變對象，可以直接用淺拷貝
list1 = [1, 2, 'i']
list2 = list1[::1] # 淺拷貝
list3 = [i for i in list1] # 淺拷貝
import copy
list4 = copy.copy(list1) # 淺拷貝
# 如果一個列表中的元素包含可變對象，要完成複製列表，需要用深拷貝
list5 = ["Will", 1, ["Python", "Java", "C++"]]
list6 = copy.deepcopy(list5)爲什麼在包含不可變對象的時候，需要用到深拷貝呢？
上面我們說過，淺拷貝只拷貝不可變對象。當列表中存在可變對象時，我們可以發現其引用 id 是一樣的，即它們是同一個對象，因此對 list5 的操作會影響到 list6 。而在深拷貝中，對於可變對象，在拷貝的新列表中會生成一個新的對象，所以對 list6 的修改不會影響到 list5 。
id(list5[2]) # 2195936916360
id(list6[2]) # 2195936916744對列表的另一種增加操作就是在已有的列表的基礎上增加元素了，主要包括以下幾種操作：
list1 = ["I"]
# 在列表尾部增加一個新元素
list1.append("love")
# 合併兩個列表
list2 = ["Apple", 3]
list1.extend(list2) # ["I", "love", "Apple", 3]
list1 = list1 + list2 # ["I", "love", "Apple", 3]
# 在指定位置插入元素
list1.insert(index=1, "not") # ["I", "not", "love", "Apple", 3]1.2. 列表中的刪
對數據結構的刪除操作包括兩種，刪除整個列表，或者刪除列表中的某些元素。對於從內存中刪除整個列表，該操作十分簡單：
list1 = [1, 2, 3]
del list1對於刪除列表中的元素，同樣可以使用 del 語句，同時還可以使用 remove() 函數。
list1 = [1, 2, 3]
print(list1) # [1, 2, 3]
del list1[1]
print(list1) # [1, 3]
# 移除某個值的第一匹配項
list2 = [1, 2, 2, 3, 5]
list2.remove(2) # 移除第一個值爲 2 的元素1.3. 列表中的改
修改操作即在原有的列表的基礎上對其進行修改，上面以及介紹了增加和刪除操作，這裏就對不改變元素的個數的操作進行介紹，主要包括排序和反轉列表等。
# 對一個整數列表進行排序
list1 = [9, 5, 6, 2, 7, 1, 3]
# 升序排列
list1.sort() # [1, 2, 3, 5, 6, 7, 9]
list1 = sorted(list1) # [1, 2, 3, 5, 6, 7, 9]
# 降序排列
list1.sort(reverse=True) # [9, 7, 6, 5, 3, 2, 1]
list1 = sorted(list1, reverse=True) # [9, 7, 6, 5, 3, 2, 1]
# 指定鍵值排序
list1 = [('a', 3), ('b', 2), ('c', 1)]
list1.sort(key=lambda x:x[1]) # [('c', 1), ('b', 2), ('a', 3)]
## 反轉列表，即將原來的列表逆序排列
list2 = [4, 2, 3, 1]
list2 = list2[::-1] # [1, 3, 2, 4]
list2.reverse() # [1, 3, 2, 4]1.4. 列表中的查
對列表的查找操作無外乎以下幾種：
- 遍歷列表；
- 查找指定索引的元素；
- 查找指定值的元素；
列表的遍歷方式有三種，分別是根據索引遍歷、根據值遍歷和 enumerate()遍歷。
list1 = ["Python", "C++", "Java"]
# 方法 1
for i in range(len(list1)):
print(list1[i])
# 方法 2 , 遍歷速度最高效，但是無法記錄索引
for i in list1:
print(i)
# 方法 3
for index, val in enumerate(list1):
print(val)查找元素有兩種，一種是按照索引查找，一種是遍歷按值查找。
# 查找指定索引的元素
list1 = [1, 3, 2, 5, 7, 8]
list1[3] # 返回索引爲 3 的元素，值爲5
# 查找指定值的元素
key = 5
for i in list1:
if i == key:
print("OK")
# 查找最大元素和最小元素
max(list1) # 8
min(list1) # 11.5. 其它小技巧
上述介紹了列表的增刪改查四種常用操作，當然對列表的操作不僅僅只有這些，例如還有兩個列表的比較，列表結構的轉化等等。
比較兩個列表是否是一樣的，這裏的前提條件是這兩個列表對象不是同一個對象。
list5 = [("car", 1), ("bike", 2), ("foot", 3)]
list6 = [("car", 1), ("bike", 2), ("foot", 3)]
# 判斷兩個列表是否是同一個對象
list5 is list6 # False
# 判斷兩個列表是否相等
list5 == list6 # True
# 當列表中的元素很多，且結構複雜時，可以使用 numpy 模塊
import numpy as np
a = np.array(list5)
b = np.array(list6)
(a == b).all() # True列表結構的轉化主要包括將列表轉化爲元組、集合、字符串和字典：
list1 = ["a", "b", "c", "d", "c"]
# 列表轉化爲元組
tuple1 = tuple(list1) # ('a', 'b', 'c', 'd', 'c')
# 列表轉化爲集合
set1 = set(list1) # {'a', 'b', 'c', 'd'}
# 列表轉化爲字符串
str1 = "".join(list1) # 'abcdc'
# 列表轉化爲字典，元素爲 key， 次數爲 value
from collections import Counter, defaultdict
dict1 = Counter(list1) # Counter({'a': 1, 'b': 1, 'c': 2, 'd': 1})
# 或者
dict2 = defaultdict(int)
for i in list1:
dict2[i] += 1
dict2 # defaultdict(int, {'a': 1, 'b': 1, 'c': 2, 'd': 1})