Python列表原理與用法詳解【建立、元素增加、刪除、訪問、計數、切片、遍歷等】
本文例項講述了Python列表原理與用法。分享給大家供大家參考,具體如下:
列表的基本認識
- 列表簡介
- 列表的建立
- 基本語法[]建立
- list()建立
- range()建立整數列表
- 推導式生成列表(簡介一下,重點在 for 迴圈後講)
- 列表元素的增加
- append()方法
- +運算子操作
- extend()方法
- insert()插入元素
- 乘法擴充套件
- 列表元素的刪除
- del 刪除
- pop()方法
- remove()方法
- 列表元素訪問和計數
- 通過索引直接訪問元素
- index()獲得指定元素在列表中首次出現的索引
- count()獲得指定元素在列表中出現的次數
- len()返回列表長度
- 成員資格判斷
- 切片操作
- 典型操作(三個量為正數的情況)如下:
- 其他操作(三個量為負數)的情況:
- 列表的遍歷
- 複製列表所有的元素到新列表物件
- 列表排序
- 修改原列表,不建新列表的排序
- 建新列表的排序
- reversed()返回迭代器
- 列表相關的其他內建函式彙總
- max 和 min
- sum
- 多維列表
- 二維列表
列表簡介
列表:用於儲存任意數目、任意型別的資料集合。
列表是內建可變序列,是包含多個元素的有序連續的記憶體空間。列表定義的標準語法格式:
a = [10,20,30,40]
其中,10,40 這些稱為:列表 a 的元素。
列表中的元素可以各不相同,可以是任意型別。比如:
a = [10,'abc',True]
列表物件的常用方法彙總如下,方便大家學習和查閱。
方法 | 要點 | 描述 |
---|---|---|
list.append(x) | 增加元素 將元素 x 增加到列表 list 尾部 | |
list.extend(aList) 增加元素 | 將列表 alist 所有元素加到列表 list 尾部 | |
list.insert(index,x) | 增加元素 | 在列表 list 指定位置 index 處插入元素 x |
list.remove(x) | 刪除元素 | 在列表 list 中刪除首次出現的指定元素 x |
list.pop([index]) | 刪除元素 | 刪除並返回列表 list 指定為止 index 處的元素,預設是最後一個元素 |
list.clear() | 刪除所有元素 | 刪除列表所有元素,並不是刪除列表物件 |
list.index(x) | 訪問元素 | 返回第一個 x 的索引位置,若不存在 x 元素丟擲異常 |
list.count(x) | 計數 | 返回指定元素 x 在列表 list 中出現的次數 |
len(list) | 列表長度 | 返回列表中包含元素的個數 |
list.reverse() | 翻轉列表 | 所有元素原地翻轉 |
list.sort() | 排序 | 所有元素原地排序 |
list.copy() | 淺拷貝 | 返回列表物件的淺拷貝 |
Python 的列表大小可變,根據需要隨時增加或縮小。
字串和列表都是序列型別,一個字串是一個字元序列,一個列表是任何元素的序列。我
們前面學習的很多字串的方法,在列表中也有類似的用法,幾乎一模一樣。
列表的建立
基本語法[]建立
>>> a = [10,'gaoqi','sxt'] >>> a = [] #建立一個空的列表物件
list()建立
使用 list()可以將任何可迭代的資料轉化成列表。
>>> a = list() #建立一個空的列表物件 >>> a = list(range(10)) >>> a [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9] >>> a = list("gaoqi,sxt") >>> a ['g','a','o','q','i',','s','x','t']
range()建立整數列表
range()可以幫助我們非常方便的建立整數列表,這在開發中及其有用。語法格式為:
range([start,] end [,step])
start 引數:可選,表示起始數字。預設是 0
end 引數:必選,表示結尾數字。
step 引數:可選,表示步長,預設為 1
python3 中 range()返回的是一個 range 物件,而不是列表。我們需要通過 list()方法將其
轉換成列表物件。
典型示例如下:
>>> list(range(3,15,2)) [3,9,11,13] >>> list(range(15,-1)) [15,14,13,12,10,4] >>> list(range(3,-10,-1)) [3,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9]
推導式生成列表(簡介一下,重點在 for 迴圈後講)
使用列表推導式可以非常方便的建立列表,在開發中經常使用。但是,由於涉及到 for 迴圈
和 if 語句。在此,僅做基本介紹。在我們控制語句後面,會詳細講解更多列表推導式的細節。
>>> a = [x*2 for x in range(5)] #迴圈建立多個元素 >>> a [0,8] >>> a = [x*2 for x in range(100) if x%9==0] #通過 if 過濾元素 >>> a [0,18,36,54,72,90,108,126,144,162,180,198]
列表元素的增加
當列表增加和刪除元素時,列表會自動進行記憶體管理,大大減少了程式設計師的負擔。但這
個特點涉及列表元素的大量移動,效率較低。除非必要,我們一般只在列表的尾部新增元素
或刪除元素,這會大大提高列表的操作效率。
append()方法
原地修改列表物件,是真正的列表尾部新增新的元素,速度最快,推薦使用。
>>> a = [20,40] >>> a.append(80) >>> a [20,40,80]
+運算子操作
並不是真正的尾部新增元素,而是建立新的列表物件;將原列表的元素和新列表的元素依次
複製到新的列表物件中。這樣,會涉及大量的複製操作,對於操作大量元素不建議使用。
>>> a = [20,40] >>> id(a) 46016072 >>> a = a+[50] >>> id(a) 46015432
通過如上測試,我們發現變數 a 的地址發生了變化。也就是建立了新的列表物件。
extend()方法
將目標列表的所有元素新增到本列表的尾部,屬於原地操作,不建立新的列表物件。
>>> a = [20,40] >>> id(a) 46016072 >>> a.extend([50,60]) >>> id(a) 46016072
insert()插入元素
使用 insert()方法可以將指定的元素插入到列表物件的任意制定位置。這樣會讓插入位置後
面所有的元素進行移動,會影響處理速度。涉及大量元素時,儘量避免使用。類似發生這種
移動的函式還有:remove()、pop()、del(),它們在刪除非尾部元素時也會發生操作位置後
面元素的移動。
>>> a = [10,30] >>> a.insert(2,100) >>> a [10,100,30]
乘法擴充套件
使用乘法擴充套件列表,生成一個新列表,新列表元素時原列表元素的多次重複。
>>> a = ['sxt',100] >>> b = a*3 >>> a ['sxt',100] >>> b ['sxt','sxt',100]
適用於乘法操作的,還有:字串、元組。例如:
>>> c = 'sxt' >>> d = c*3 >>> c 'sxt' >>> d 'sxtsxtsxt'
列表元素的刪除
del 刪除
刪除列表指定位置的元素。
>>> a = [100,200,888,300,400] >>> del a[1] >>> a [100,400]
pop()方法
pop()刪除並返回指定位置元素,如果未指定位置則預設操作列表最後一個元素。
>>> a = [10,50] >>> a.pop() 50 >>> a [10,40] >>> a.pop(1) 20 >>> a [10,40]
remove()方法
刪除首次出現的指定元素,若不存在該元素丟擲異常。
>>> a = [10,50,30] >>> a.remove(20) >>> a [10,30] >>> a.remove(100) Traceback (most recent call last): File "<pyshell#208>",line 1,in <module> a.remove(100) ValueError: list.remove(x): x not in list
列表元素訪問和計數
通過索引直接訪問元素
我們可以通過索引直接訪問元素。索引的區間在[0,列表長度-1]這個範圍。超過這個範圍則
會丟擲異常。
>>> a = [10,30] >>> a[2] 30 >>> a[10] Traceback (most recent call last): File "<pyshell#211>",in <module> a[10] IndexError: list index out of range
index()獲得指定元素在列表中首次出現的索引
index()可以獲取指定元素首次出現的索引位置。語法是:index(value,[start,[end]])。其中,
start 和 end 指定了搜尋的範圍。
>>> a = [10,30] >>> a.index(20) 1 >>> a.index(20,3) 5 >>> a.index(20,3) #從索引位置 3 開始往後搜尋的第一個 20 5 >>> a.index(30,7) #從索引位置 5 到 7 這個區間,第一次出現 30 元素的位置 6
count()獲得指定元素在列表中出現的次數
count()可以返回指定元素在列表中出現的次數。
>>> a = [10,30] >>> a.count(20) 3
len()返回列表長度
len()返回列表長度,即列表中包含元素的個數。
>>> a = [10,30] >>> len(a) 3
成員資格判斷
判斷列表中是否存在指定的元素,我們可以使用 count()方法,返回 0 則表示不存在,返回
大於 0 則表示存在。但是,一般我們會使用更加簡潔的 in 關鍵字來判斷,直接返回 True
或 False。
>>> a = [10,30] >>> 20 in a True >>> 100 not in a True >>> 30 not in a False
切片操作
我們在前面學習字串時,學習過字串的切片操作,對於列表的切片操作和字串類似。
切片是 Python 序列及其重要的操作,適用於列表、元組、字串等等。切片的格式如下:
切片 slice 操作可以讓我們快速提取子列表或修改。標準格式為:
[起始偏移量 start:終止偏移量 end[:步長 step]]
注:當步長省略時順便可以省略第二個冒號
典型操作(三個量為正數的情況)如下:
操作和說明 | 示例 | 結果 |
---|---|---|
[:] 提取整個列表 | [10,30][:] | [10,30] |
[start:]從 start 索引開始到結尾 | [10,30][1:] [20,30] | |
[:end]從頭開始知道 end-1 | [10,30][:2] | [10,20] |
[start:end]從start到 end-1 | [10,40][1:3] | [20,30] |
[start: end:step] 從 start 提取到 end-1,步長是 step | [10,60,70][1:6:2] | [20,60] |
其他操作(三個量為負數)的情況:
示例 | 說明 | 結果 |
---|---|---|
[10,70][-3:] | 倒數三個 | [50,70] |
10,70][-5:-3] | 倒數第五個到倒數第三個(包頭不包尾) | [30,40] |
[10,70][::-1] | 步長為負,從右到左反向提取 | [70,10] |
切片操作時,起始偏移量和終止偏移量不在[0,字串長度-1]這個範圍,也不會報錯。起始
偏移量小於 0 則會當做 0,終止偏移量大於“長度-1”會被當成”長度-1”。例如:
>>> [10,40][1:30] [20,40]
我們發現正常輸出了結果,沒有報錯。
列表的遍歷
for obj in listObj:
print(obj)
複製列表所有的元素到新列表物件
如下程式碼實現列表元素的複製了嗎?
list1 = [30,50] list2 = list1
只是將 list2 也指向了列表物件,也就是說 list2 和 list2 持有地址值是相同的,列表物件本
身的元素並沒有複製。
我們可以通過如下簡單方式,實現列表元素內容的複製:
list1 = [30,50] list2 = [] + list1
注:我們後面也會學習 copy 模組,使用淺複製或深複製實現我們的複製操作。
列表排序
修改原列表,不建新列表的排序
>>> a = [20,40] >>> id(a) 46017416 >>> a.sort() #預設是升序排列 >>> a [10,40] >>> a = [10,40] >>> a.sort(reverse=True) #降序排列 >>> a [40,10] >>> import random >>> random.shuffle(a) #打亂順序 >>> a [20,10]
建新列表的排序
我們也可以通過內建函式 sorted()進行排序,這個方法返回新列表,不對原列表做修改。
>>> a = [20,40] >>> id(a) 46016008 >>> a = sorted(a) #預設升序 >>> a [10,40] >>> id(a) 45907848 >>> a = [20,40] >>> id(a) 45840584 >>> b = sorted(a) >>> b [10,40] >>> id(a) 45840584 >>> id(b) 46016072 >>> c = sorted(a,reverse=True) #降序 >>> c [40,10]
通過上面操作,我們可以看出,生成的列表物件 b 和 c 都是完全新的列表物件。
reversed()返回迭代器
內建函式 reversed()也支援進行逆序排列,與列表物件 reverse()方法不同的是,內建函式
reversed()不對原列表做任何修改,只是返回一個逆序排列的迭代器物件。
>>> a = [20,40] >>> c = reversed(a) >>> c <list_reverseiterator object at 0x0000000002BCCEB8> >>> list(c) [40,20] >>> list(c) []
我們列印輸出 c 發現提示是:list_reverseiterator。也就是一個迭代物件。同時,我們使用
list?進行輸出,發現只能使用一次。第一次輸出了元素,第二次為空。那是因為迭代物件
在第一次時已經遍歷結束了,第二次不能再使用
列表相關的其他內建函式彙總
max 和 min
用於返回列表中最大和最小值。
[40,10] >>> a = [3,9] >>> max(a) 20 >>> min(a) 3
sum
對數值型列表的所有元素進行求和操作,對非數值型列表運算則會報錯。
>>> a = [3,9] >>> sum(a) 57
多維列表
二維列表
一維列表可以幫助我們儲存一維、線性的資料。
二維列表可以幫助我們儲存二維、表格的資料。例如下表的資料:
姓名 | 年齡 | 薪資 | 城市 |
---|---|---|---|
高小一 | 18 | 30000 | 北京 |
高小二 | 19 | 20000 | 上海 |
高小五 | 20 | 10000 | 深圳 |
原始碼:
a = [ ["高小一",30000,"北京"],["高小二",19,20000,"上海"],["高小一",10000,"深圳"],]
記憶體結構圖:
>>> print(a[1][0],a[1][1],a[1][2]) 高小二 19 20000
巢狀迴圈列印二維列表所有的資料(mypy_08.py)(由於沒有學迴圈,照著敲一遍即可):
a = [ ["高小一",] for m in range(3): for n in range(4): print(a[m][n],end="\t") print() #列印完一行,換行 ====================================================================== 執行結果: 高小一 18 30000 北京 高小二 19 20000 上海 高小一 20 10000 深圳
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希望本文所述對大家Python程式設計有所幫助。