【人生苦短，我學 Python】基礎篇——列表（Day8）

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一、列表簡介

(1) 什麼是列表

列表由一系列按特定順序排列的元素組成。這些元素可以是：數字、字母、字符串等其它類型的數據。在 Python 中，用方括號 [ ] 來表示列表，並用逗號來分隔其中的元素。下面是一個簡單的列表示例：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", 
			 "Friday", "Saturday", "Sunday"]
print(week_list)

如果你使用print()函數， Python 將打印列表的內部表示，包括方括號：

['Monday', 'Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday', 'Sunday']

如果你想直接輸出列表裏的每個元素，那麼就得學習如何訪問列表的元素。

(2) 訪問列表元素

列表是有序集合，因此要訪問列表的任何元素，只需知道該元素在列表中的位置即可。要訪問列表元素，可指出列表的名稱，再指出元素的索引，並將其放在方括號內。例如，我們要獲取上面列表中的Friday：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday",
			 "Friday", "Saturday", "Sunday"]
print(Week_list[4])

以上演示了訪問列表元素的語法。當你請求獲取列表元素時， Python 只返回該元素值，而不包括方括號和引號：

Friday

當然，如果你想依次輸出列表中的每一個元素，可以通過for實現：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday",
			 "Friday", "Saturday", "Sunday"]
for day in Week_list:
    print(day)

通過for循環遍歷列表，依次輸出每一個元素：

Monday
Tuseday
Wednseday
Thursday
Friday
Saturday
Sunday

(3) 嵌套列表

嵌套列表即在列表裏創建其它列表，例如：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ["曹操", "孫權", "劉備"]
list = [list1, list2]
print(list)

嵌套列表相當於列表裏的元素是列表：

[[1, 2, 3], ['曹操', '孫權', '劉備']]

當想要取列表裏的一個元素時，比如“曹操”，就需要學習索引的用法。

二、 索引、切分與列表複製

(1) 索引

索引值與元素的位置有關。在 Python 中，第一個列表元素的索引爲 0 ，而不是 1 。根據這種簡單的計數方式，要訪問列表的任何元素，都可將其位置減 1 ，並將結果作爲索引。例如，要訪問第10個列表元素，可使用索引 9。

對於普通的列表，當我們想訪問其第5個元素時：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday",
			 "Friday", "Saturday", "Sunday"]
print(Week_list[4])

程序輸入：

Friday

對於嵌套列表，當我們想訪問其中的元素，比如上面列表中的“曹操”，則通過如下方式：

list = [[1, 2, 3], ['曹操', '孫權', '劉備']]
print(list[1][0])

程序輸入：

曹操

其中，list[1][0]中的索引值1表示取第二個列表，索引值0表示取第二個列表中的第一個元素。

(2) 切片

通過索引可以訪問單個列表元素，通過切片則可以處理列表的全部或部分元素。要創建切片，可指定要使用的第一個元素和最後一個元素的索引。主要注意的是：Python 在到達你指定的第二個索引前面的元素後停止。

1.例如：要輸出列表中的前三個元素，需要指定索引 0~3 ，這將輸出分別爲 0 、 1 和 2 的元素。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
print(Week_list[0:3])

通過切片取列表的前三個元素：

['Monday', 'Tuseday', 'Wednseday']

2.你也可以獲取列表的任何子集，例如，如果你要提取列表的第 2~6 個元素，可將起始索引指定爲 1 ，並將終止索引指定爲 6 ：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
print(Week_list[1:6])

輸出週二至週六：

['Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday']

3.如果沒有指定第一個索引， Python 將自動從列表開頭開始：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
print(Week_list[:6])

輸出週一至週六：

['Monday', 'Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday']

4.如果想取從第 3 個元素到列表末尾的所有元素，也可以通過如下方式：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
print(Week_list[2:])

返回週三至周天：

['Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday', 'Sunday']

5.如果要遍歷列表的部分元素，則可在 for 循環中使用切片。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
for day in Week_list[:3]:
    print(day)

遍歷列表1至3個元素，並輸出：

Monday
Tuseday
Wednseday

(3) 列表複製

在開發過程中，我們經常需要根據既有列表創建全新的列表。下面來介紹複製列表的工作原理，以及複製列表可提供極大幫助的一種情形。

要複製列表，可創建一個包含整個列表的切片，方法是同時省略起始索引和終止索引 [ : ] 。這讓 Python 創建一個始於第一個元素，終止於最後一個元素的切片，即複製整個列表。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list_copy1 = Week_list
Week_list_copy2 = Week_list[:]
print("Week_list:", id(Week_list))
print("Week_list_copy1:", id(Week_list_copy1))
print("Week_list_copy2:", id(Week_list_copy2))

我們通過採用和不採用 [ : ]的兩種方式進行復制，得到列表的id如下：

Week_list: 298963473096
Week_list_copy1: 298963473096
Week_list_copy2: 298963418440

從結果可以看出：Week_list_copy1與原列表Week_list的id相同，說明Week_list_copy1和原列表指向的是同一個列表；Week_list_copy2與原列表Week_list的id不同，說明通過 [ : ] 的方式複製，創建的纔是一個新的列表。

三、列表元素個數、最大值、最小值、轉換

在Python中，包含一些內置函數，可以輕鬆處理像列表這一類型的數據。

(1) 返回元素個數

對於普通列表，返回列表元素的個數：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday",
			 "Friday", "Saturday", "Sunday"]
print(len(Week_list))

程序輸出：

7

對於嵌套列表，返回列表中列表的個數：

list = [[1, 2, 3], ['曹操', '孫權', '劉備']]
print(len(list))

程序輸出：

2

(2) 返回元素最大值

max() 方法返回列表元素中的最大值：

list1, list2 = ['Google', 'Baidu', 'Taobao'], [1, 2, 3]
print("list1 最大元素值 : ", max(list1))
print("list2 最大元素值 : ", max(list2))

輸出列表中元素的最大值：

list1 最大元素值 :  Taobao
list2 最大元素值 :  3

(3) 返回元素最小值

min() 方法返回列表元素中的最小值：

list1, list2 = ['Google', 'Baidu', 'Taobao'], [1, 2, 3]
print("list1 最小元素值 : ", min(list1))
print("list2 最小元素值 : ", min(list2))

輸出列表中元素的最小值：

list1 最小元素值 :  Baidu
list2 最小元素值 :  1

(4) 將元組轉換成列表

list() 方法用於將元組或字符串轉換爲列表：

str = "Hello Python"
list2 = list(str)
print("列表元素 : ", list2)

Tuple = (123, 'Google', 'baidu', 'Taobao')
list1 = list(Tuple)
print("列表元素 : ", list1)

程序結果：

列表元素 :  ['H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
列表元素 :  [123, 'Google', 'baidu', 'Taobao']

注：元組與列表是非常類似的，區別在於元組的元素值不能修改，元組是放在括號中，列表是放於方括號中。

四、修改、添加和刪除操作

(1) 修改列表元素

修改列表元素的語法與訪問列表元素的語法類似。要修改列表元素，可指定列表名和要修改的元素的索引，再指定該元素的新值。比如下面，我們將列表中的第一個值：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday",
			 "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list[0] = "星期一"
print(Week_list)

將列表中的Monday改爲“星期一”：

['星期一', 'Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday', 'Sunday']

當然，你可以修改任何列表元素的值，而不僅僅是第一個元素的值。

(2) 在列表末尾添加元素

在列表中添加新元素時，最簡單的方式是使用append()將元素添加到列表末尾：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday",
			 "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list.append(100)
print(Week_list)

將100添加到列表末尾：

['Monday', 'Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday', 'Sunday', 100]

使用append() 能很輕鬆地創建列表，例如，你可以先創建一個空列表，再使用一系列的 append() 語句添加元素。下面來創建一個空列表，再在其中添加元素：

Week_list = []
Week_list.append(1)
Week_list.append(2)
Week_list.append(3)
print(Week_list)

程序輸出：

[1, 2, 3]

(3) 在列表中插入元素

使用方法 insert() 可在列表的任何位置添加新元素。爲此，你需要指定新元素的索引和值：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday",
			 "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list.insert(0, 100)
print(Week_list)

在列表開頭添加100：

[100, 'Monday', 'Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday', 'Sunday']

(4) 刪除列表元素

在數據處理過程中，我們經常需要從列表中刪除一個或多個元素。Python提供了4中刪除列表中元素的方法：

1.使用 del 語句刪除元素。如果知道要刪除的元素在列表中的位置，可使用 del 語句。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
del Week_list[0]
print(Week_list)

刪除列表中第一個元素：

['Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday', 'Sunday']

2.使用方法 pop() 刪除元素。方法 pop() 可刪除列表末尾的元素，並讓你能夠接着使用它。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list.pop()
print(Week_list)

刪除列表中最後一個元素：

['Monday', 'Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday']

3.刪除列表中任何位置處的元素。 實際上，使用 pop() 也可以刪除列表中任何位置的元素，只需在括號中指定要刪除的元素的索引即可。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list.pop(1)
print(Week_list)

刪除列表中第二個元素：

['Monday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday', 'Sunday']

注：如果你不確定該使用 del 語句還是 pop() 方法，下面是一個簡單的判斷標準：如果你要從列表中刪除一個元素，且不再以任何方式使用它，就使用 del 語句；如果你要在刪除元素後還能繼續使用它，就使用方法 pop() 。

4.根據值刪除元素。有時候，你不知道要從列表中刪除的值所處的位置。如果你只知道要刪除的元素的值，可使用方法 remove() 。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list.remove("Monday")
print(Week_list)

刪除列表中的元素"Monday"：

['Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday', 'Sunday']

注：remove() 刪除的是列表中某個值的第一個匹配項

五、列表操作符

(1) 拼接操作符

在Python，+ 也可作爲拼接操作符，將不同列表拼接成一個列表：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
print(list1 + list2)

拼接成一個列表後：

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

(2) 複製操作符

使用 * 操作符，可以輕鬆實現列表元素的複製：

list = [1, 2, 3]
print(list * 2)

將列表中所有元素複製到2倍：

[1, 2, 3, 1, 2, 3]

同樣地道理，也可以複製多倍。

六、列表排序

在實際開發過程中，有時候你希望保留列表元素最初的排列順序，而有時候又需要調整排列順序。 Python 提供了很多組織列表的方式，可根據具體情況選用。

(1) 永久性排序sort()

sort() 讓你能夠較爲輕鬆地對列表進行排序，下面對列表中的元素按照字母進行排序：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list.sort()
print(Week_list)

通過 sort()進行排序，是永久性地改變原列表中元素的順序：

['Friday', 'Monday', 'Saturday', 'Sunday', 'Thursday', 'Tuseday', 'Wednseday']

當要降序排序時，只需向 sort() 方法傳遞參數 reverse=True，如下所示：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list.sort(reverse=True)
print(Week_list)

降序排序結果如下所示：

['Wednseday', 'Tuseday', 'Thursday', 'Sunday', 'Saturday', 'Monday', 'Friday']

(2) 臨時性排序sorted()

有時候想對列表進行排序，又需要時保留原列表元素的順序，就可以使用sorted()函數。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list_sorted = sorted(Week_list)
print(Week_list_sorted)
print(Week_list)

比較排序後的輸結果：

['Friday', 'Monday', 'Saturday', 'Sunday', 'Thursday', 'Tuseday', 'Wednseday']
['Monday', 'Tuseday', 'Wednseday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday', 'Sunday']

可以看出：sorted() 並沒有改變原列表中元素的順序。

七、其他成員函數

(1) 統計某元素出現的次數count()

count() 方法用於統計某個元素在列表中出現的次數。比如：

list = [1, 2, 2, 2, 3]
print("列表中2的個數：", list.count(2))

運行結果：

列表中2的個數： 3

(2) 從列表中找出某個值第一個匹配項的索引位置index()

index() 函數用於從列表中找出某個值第一個匹配項的索引位置。比如找出列表中的2的索引：

list = [1, 2, 2, 2, 3]
print("列表中2第一次出現的索引：", list.index(2))

運行結果：

列表中2第一次出現的索引： 1

另外，也可以指定從列表某個位置開始搜索：

list = [1, 2, 2, 2, 3, 2, 3]
print("從第五個元素開始，列表中2第一次出現的索引：", list.index(2, 4))

從索引值爲4的元素開始搜索，結果爲：

從第五個元素開始，列表中2第一次出現的索引： 5

(3) 反向列表中元素reverse()

reverse() 函數用於反向列表中元素。當我們要反向輸出列表中元素時：

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list.reverse()
print(Week_list)

顛倒列表中元素的位置後，輸出結果爲：

['Sunday', 'Saturday', 'Friday', 'Thursday', 'Wednseday', 'Tuseday', 'Monday']

(4) 清空列表clear()

clear() 函數用於清空列表，類似於 del a[:]。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list.clear()
print ("列表清空後 : ", Week_list)

列表清空後：

列表清空後 :  []

(5) 複製列表copy()

copy() 函數用於複製列表，類似於前面講到的通過索引[:]複製的方式。

Week_list = ["Monday", "Tuseday", "Wednseday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
Week_list_copy1 = Week_list.copy()
print("Week_list:", id(Week_list))
print("Week_list_copy():", id(Week_list_copy1))

運行結果：

Week_list: 250643256008
Week_list_copy(): 250643201352

可以看出：使用copy()函數複製的方式與通過[:]複製的方式類似，都是創建了一個新的列表。

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