1. 程式人生 > 程式設計 >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】

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]

在這裡插入圖片描述

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:
在這裡插入圖片描述

>>> 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

更多關於Python相關內容可檢視本站專題:《Python列表(list)操作技巧總結》、《Python字串操作技巧彙總》、《Python資料結構與演算法教程》、《Python函式使用技巧總結》、《Python入門與進階經典教程》及《Python檔案與目錄操作技巧彙總》

希望本文所述對大家Python程式設計有所幫助。