6、python列表——旺仔

1、序列（sequence）

  序列的索引其实在之前的第四篇博客的字符串切片中有说到过，这里再次提一下，因为它很重要，重要，重要，很重要的事情要说3遍嘛。 ( •̀ ω •́ )y 博客链接，感兴趣的朋友可以点过去看看，当然，本篇中也讲述了列表的切片哦*⸜( •ᴗ• )⸝*

1.1、基本概念

• 序列是Python中最基本的一种数据结构。

   序列用于保存一组有序的数据，所有的数据在序列当中都有一个唯一的位置（索引）并且序列中的数据会按照添加的顺序来分配索引
    序列就是名为容器的数据结构。序列（例如：列表，元组）和映射（例如：字典），序列中的每个元素都有一个编号，而映射中的每个元素都有一个名字（键），而集合既不是序列类型的容器也不是映射的类型。
    序列可以一些特殊的操作：索引，分片，加，乘，检查某个元素是否属于序列。除此之外python还可以计算序列的长度，找出最大函数和最小函数的内建函数。

• 数据结构指计算机中数据存储的方式

• 序列的分类：

  • 可变序列（序列中的元素可以改变）：例如 列表（list）
  • 不可变序列（序列中的元素不能改变）：例如 字符串（str）元组（tuple）

1.2、索引

    数组索引，数组索引机制指的是用方括号（[]）加序号的形式引用单个数组元素，它的用处很多，比如抽取元素，选取数组的几个元素，甚至为其赋一个新值。
这里拿一个列表的索引展示一下，例如数组 a=['a','b','c','d','e','f','g','h','i']

列表	‘a’	‘b’	‘c’	‘d’	‘e’	'f	‘g’	‘h’	‘i’
编号（正序）	0	1	2	3	4	5	6	7	8
编号（反序）	-9	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1

1.3、实际运用

• 以下就是数组通过索引来获取单个数组的元素。

a=['a','b','c','d','e','f','g','h','i']
print(a[0])
# 运行结果 》》》a

print(a[4])
# 运行结果 》》》e

print(a[8])
# 运行结果 》》》i

print(a[-1])
# 运行结果 》》》i

2、列表(list)

2.1、 列表的概念

列表是Python中的一个对象
列表的作用:

• 列表中可以保存多个有序的数据
• 列表是用来存储对象的对象

    列表是由一系列按特定顺序排列的元素组成的，通常包含多个元素，例如：字符串，整型数值，浮点型数值，列表，None,列表，字典等。在python中，用方括号[ ] 表示列表，并用逗号分割其中的元素

2.2、 列表的使用

• 列表的创建：通过[]来创建一个空列表

a=[]
print(a)
# 运行结果 》》》[]

• 列表的创建：直接赋值

a=['a','b','c','d','e','f','g','h','i']
print(a)
# 运行结果 》》》['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i']

3、切片

3.1、切片的概念

    在第四讲对字符串的切片中有讲过字符串切片的用法，其实切片不止是字符串能用，列表list，元组tuple都能够使用切片。
    切片做的事情在已知的数据上取出想要的部分。切片是在可迭代对象的基础上，取出任意长度的元素，同时取得范围、频次也是可以自定义的
总结：切片是取操作，不改变原值

• 切片是指从现有可迭代对象（列表）中获得一个子列表
• 通过切片来获取指定的元素

3.2、语法

• 列表[起始 : 结束 : 步长] 左闭右开区间 取头不取尾 步长默认是1

详细一点讲就是：
1、左闭右开区间：在通过切片获取元素时,会包括起始位置的元素,不会包括结束位置的元素
2、起始位置和结束位置的索引可以不写

• 如果省略结束位置, 则会从当前的开始位置一直截取到最后
• 如果省略开始位置, 则会从第一个元素截取到结束的元素，但是不包括结束的元素
• 如果开始位置和结束位置都省略, 则则会从第一个元素开始截取到最后一个元素

3、步长表示每次获取元素的间隔，默认是1(可以省略不写)
4、 步长不能是0,但可以是是负数

3.3、 实际运用

• 个人对切片学习的心得：建议亲自动手敲几遍，概念看再多总归还不如多去实操几遍来的效果好。

a=['a','b','c','d','e','f','g','h','i']

print(a[::])
# 运行结果 》》》['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i']
# 运行讲解：起始位置、结束位置和步长都是空，既打印所有列表元素

print(a[0:3])   # 默认步长为1
# 运行结果 》》》['a', 'b', 'c']
# 运行讲解：a列表从第一位a取到第4位d，d不可取，所以只能取到c，既abc这3个元素
# 也可以是如下写法，从 0 开始就可以把初始位置省略，效果如上
print(a[:3])

print(a[0:4:2])    # 初始位置为0可省略
# 运行结果 》》》['a', 'c']
# 运行讲解：a列表从第一位a取到第5位e，e不可取，步长为2,只能取到ac

print(a[-1:-4])
# 运行结果 》》》[]
# 运行讲解：步长不写默认为1，但初始和结束位置为负，但初始大于结束位置，则什么值都取不到

print(a[-4:-1:1])
# 运行结果 》》》['f', 'g', 'h']
# 运行讲解：初始小于结束位置，从倒数第4位f取到最后1位i,i不可取，步长为1

print(a[-1:-4:-1])
# 运行结果 》》》['i', 'h', 'g']
# 运行讲解：从倒数第一位i取到倒数第4位e（e不可取）。

print(a[::-1])
# 运行结果 》》》['i', 'h', 'g', 'f', 'e', 'd', 'c', 'b', 'a']
# 运行讲解：初始和结束位置都为空，步长为负，则逆序打印

4、通用操作

4.1 操作与说明

操作	说明
+	可以将两个列表拼接成一个列表
*	可以将列表重复指定的次数 (注意2个列表不能够做乘法，要和整数做乘法运算)
in	用来检查指定元素是否在列表当中
not in	用来检查指定元素是否不在列表当中
len()	获取列表中元素的个数
max()	获取列表中最大值
min()	获取列表中最小值
list.index(x[, start[, end]])	第一个参数 获取指定元素在列表中的位置 第二个参数 表示查找的起始位置 第三个参数 表示查找的结束位置
list.count(x)	统计指定元素在列表中出现的个数
list.copy(x)	浅复制列表
cmp(list1, list2) operator模块	比较两个列表的元素

4.2 实际运用

• +的使用

a = [1, 2, 3] + [4, 5, 6]
print(a)
# 运行结果 》》》[1, 2, 3, 4, 5, 6]

• *的使用

a = [1, 2, 3] *3
print(a)
# 运行结果 》》》[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

# 错误用法：列表乘列表，不用这样使用
a = [1, 2, 3] * [4, 5, 6]
#上面这种写法会报错的哦，像这样：
# TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'list'
# 类型错误:不能用“列表”类型的非整数乘序列

• in的使用

a = ['p','y','t','h','o','n']
print('y' in a)
# 运行结果 》》》True

• not in的使用

a = ['p','y','t','h','o','n']
print('y' not in a)
# 运行结果 》》》 False

• len() 的使用

a = ['p','y','t','h','o','n']
print(len(a))
# 运行结果 》》》6

• max()的使用

b = [1, 2, 3, 1]
print(max(b))
# 运行结果 》》》3

• min()的使用

b = [1, 2, 3, 1]
print(min(b))
# 运行结果 》》》1

• list.index的使用

a = ['p','y','t','h','o','n']
print(a.index('y'))
# 运行结果 》》》1
# 返回的结果就是当前这个数据‘y’的索引

注：列表没有find用法，使用find会报错的

• list.count(x)

a = ['p','y','t','h','o','n','y']
print(a.count('y'))
# 运行结果 》》》2
# 查找有几个这种元素

• list.copy(x)

a = ['p','y','t','h','o','n']
print(a.copy())
# 运行结果 》》》['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']

• cmp(list1, list2)，这里用operator模块

# cmp是python2中的函数，python3中以无法使用，可以用operator代替，效果一样的
a = ['11','22','33']
b = ['22','33','44']
import operator
print(operator.eq(a,b))
# 运行结果 》》》False

这里有一种关于operator模块的使用，感兴趣的朋友可以了解一下

5、修改列表

通过切片来修改(起始就是给切片的内容重新赋值，但是赋值的内容必须是一个序列)
当设置了步长时,序列中元素的个数必须和切片中元素的个数保持一致
通过切片来删除元素

• del list[起始 : 结束]
  list = []

5.1、 直接修改

a = ['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬']
a[-1] = '亚瑟'
print(a)
# 运行结果 》》》['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '亚瑟']

5.2、切片修改

a = ['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬']
print(a[3:5])
# 运行结果 》》》['露娜', '安琪拉']

a[3:4] = '橘右京'
print(a)
# 运行结果 》》》['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '橘', '右', '京', '安琪拉', '虞姬']

a[3:5] = '李白'
print(a)
# 运行结果 》》》['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '李', '白', '京', '安琪拉', '虞姬']

a[0:0] = ['牛魔']
print(a)
# 运行结果 》》》['牛魔', '孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '李', '白', '京', '安琪拉', '虞姬']

a[::2] = ['凯','凯','凯','凯','凯']
print(a)
# 运行结果 》》》['凯', '孙悟空', '凯', '鲁班', '凯', '白', '凯', '安琪拉', '凯']
# 取到多少个数据，替换的数据就得有多少

print(a)
print(a.index('安琪拉'))
# 运行结果 》》》7

5.3、 删除 关键字

a = ['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬']
del a[-1]
# 运行结果 》》》['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉']

6、列表的方法

6.1 方法与说明

方法	说明
append()	像列表的最后添加一个元素
insert(arg1,arg2)	像列表指定位置插入一个元素 参数1:要插入的位置 参数2:要插入的元素
extend(iterable)	使用一个新的序列来扩展当前序列 (它会将该序列的中元素添加到列表中) 参数需要传递
pop()	根据索引删除并返回指定元素
remove()	删除指定元素 (如果相同值的元素有多个，只会删除第一个)
reverse()	翻转列表
sort(key=None,reverse=False)	用来对列表中的元素进行排序 reverse：True反序；False 正序

6.2 实际运用

6.2.1、添加方法

• append()

# list.append()  向类表中最后的位置插入一个元素
a = ['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬']
a.append('凯')
print(a)
# 运行结果 》》》['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬', '凯']

• insert(arg1,arg2)

# list.insert() 向列表中的指定位置插入一个元素，第一个参数是要插入的位置，第二个参数是要插入的内容
a = ['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬']
a.insert(4, '亚瑟')
print(a)
# 运行结果 》》》['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '亚瑟', '安琪拉', '虞姬']

• extend(iterable)

# list.extend() 使用新的序列来扩展当前序列，就是添加多个元素
a = ['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬']
a.extend(['亚瑟', '凯'])
print(a)
# 运行结果 》》》['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬', '亚瑟', '凯']

6.2.2、删除方法

• pop()

# list.pop() 根据索引删除并返回元素， 如果不传递索引，默认删除最后一个
a = ['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬']
a = a.pop()
print(a)
运行结果 》》》虞姬

• remove()

# list.remove() 删除指定的元素
a = ['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬']
a.remove('鲁班')
print(a)
运行结果 》》》['孙悟空', '猪八戒', '露娜', '安琪拉', '虞姬']

6.2.4、反转列表

• reverse()

a = ['孙悟空', '猪八戒', '鲁班', '露娜', '安琪拉', '虞姬']
a.reverse()
print(a)
运行结果 》》》['虞姬', '安琪拉', '露娜', '鲁班', '猪八戒', '孙悟空']

6.2.1、排序

• sort(key=None,reverse=False)

# list.sort()  默认是正序排序 他有一个参数reverse
a = [4,5,2,7,1,0,5,8]
a.sort(reverse=True)
print(a)
运行结果 》》》[8, 7, 5, 5, 4, 2, 1, 0]

7、对条件语句的补充（for循环）

7.1、基本概念

    for 语句是 Python 中执行迭代的两个语句之一，另一个语句是 while。while在之前的博客里有讲过，这里我们补充介绍一下for循环的用法。
    Python 中，for 循环用于遍历一个迭代对象的所有元素。循环内的语句段会针对迭代对象的每一个元素项目都执行一次。这里我们用的迭代对象就是列表和range。

7.2、for 循环语法

• 字符串

for i(迭代变量) in 'Python':
	循环体

• range

for i(迭代变量) in range(1,9):
	循环体

• 序列

for i(迭代变量) in 序列(遍历的规则):
	循环体

7.2 range的用法

• for 迭代变量 in range ( i, j [,k ]):

参数说明：

这个也是左闭右开区间，所以终止值不可取
i: 初始值（默认为‘0’）
j: 终止值（默认为‘1’）
k: 步长值，即每次重复操作时比上一次操作所增长的数值。（默认为‘1’）

执行过程：

第一步：将 i 值传递给 ‘迭代变量’，然后执行一次内部语句;
第二步：在 i 的基础上 + k 再次传递给 ‘迭代变量’，如果 ‘迭代变量’ 的值小于 ‘j’ 的值，则再次执行内部语句，否则退出for循环。

详情如下：

for i in range(9):
    print(i)

运行结果如图;

8、课后作业

8.1、 现在有 a = [1,2,3,4,5,6] 用多种方式实现列表的反转([6,5,4,3,2,1]) 并写出推导过程

# 第一种方法，使用append
a = [1,2,3,4,5,6]
b = []
for i in a:
    b.append(a[6-i])
print(b)

# 第二种方法，切片的运用
a = [1,2,3,4,5,6]
print(a[::-1])

# 第三种方法，反转列表
a = [1,2,3,4,5,6]
a.reverse()
print(a)

# 第四种方法，排序
a = [1,2,3,4,5,6]
a.sort(reverse=True)
print(a)

• 运行结果如下：
  

• 知识点运用及编写思路：

    第一种方法用到了列表方法append和for循环的配合，每一次运行都将列表a中的值添加给b，达到逆序的效果。
    第二种方法是切片的逆序打印，详情可以看上面切片的介绍及运用。
    第三种和第四张方法都是列表方法的运用，不过第三种不管里面的元素是什么类型的都可以逆序打印，但第四张只能针对像这种原本就是元素从小到大的列表，其他的就达不到逆序的效果。

8.2、给用户9次机会 猜1 - 10 个数字随机来猜数字。

如果随机的数字和用户输入的数字一致则表示正确，如果不一致则表示错误。
最终结果要求用户怎么也猜不对
# 第一种方法
list1 = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
for i in range(1,10):
    a = int(input('请输入1 - 10中的数字：'))
    b = list1[a+1]
    print(f'你猜错啦，应该是{b}才对哦!')
else:
    print('哈哈哈，你9次都没猜对哦！！！')
    
# 第二种方法    
list1 = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
i=1
while i<10:
    a = int(input('请输入1 - 10中的数字：'))
    if a in list1:
        b = list1[a+1]
        print(f'你猜错啦，应该是{b}才对哦!')
        i += 1
    else:
        print('哎呀，要猜1到10内的数字哦！！！')
        continue
else:
    print('哈哈哈，你9次都没猜对哦！！！')

# 第三种方法
import random
i = 1
while i<10:
    a = int(input('请输入1 - 10中的数字：'))
    if a>=1 and a<=10:
        b = random.randint(1, 10)
        while (a == b):
            b = random.randint(1, 10)
            if (a != b):
                continue
        print(f'你猜错啦，应该是{b}才对哦!')
        i+=1
    else:
        print('哎呀，要猜1到10内的数字哦！！！')
        continue
else:
    print('哈哈哈，你一次都没猜对！！！')

• 运行结果如下（这里只展示第3种方法的效果，还有2种也差不多）：
  

• 知识点运用及编写思路：

    我们先审一下题目，这里要求不管用户输入什么1~10内的数字，都让他猜不到
    这里我写了3种方法，思路是循序渐进的，应该更好理解。
    首先我们第一种方法用到的就是for循环和列表的运用，先创建一个列表，里面的元素就是1~10的数字，然后不管用户输入什么数字，我这边都加上2输出，这里因为索引是从0开始，所以list1[a+1]就能达到这种效果，但是我发现这个方法又不足，先不说，我们输出的数字不随机，再有就是我不管输入什么数字都行，缺少了一个判断，所以我又进行了更改
    第二种方法我就在第一种方法加上了if判断，但是我这个时候又遇到一个问题，如果接着用for循环，就算我输不是1 ~ 10 内的数字，然后他总的循环只能有9次，所以不符合我的预期效果，这个时候我想到了while循环，并将其添加进去，这时我就限定了用户只能输入1 ~ 10内的数字。
    第三种方法，是我想让我们输出的数字也随机，这是我想到了random模块，使用这个模块不就能随机了能生成随机数了嘛，但是我又想到这个还有一个问题，就是他有很大概率让用户懵中，所以我这又给他加了个循环，使其就算猜中了也没用，猜中我就换一个随机数就好了。最后的效果就如上图了。

8.3、有两个列表 lst1 = [11, 22, 33] lst2 = [22, 33, 44]获取内容相同的元素

# 第一种方法 while循环
lst1 = [11, 22, 33]
lst2 = [22, 33, 44]
a = 0
c = '相同的元素为：'
while a<3:
    b=0
    while b<3:
        if lst1[a]==lst2[b]:
            c+=f' {lst1[a]}'
        b +=1
    a +=1
print(c)

# 第二种方法 for循环
lst1 = [11, 22, 33]
lst2 = [22, 33, 44]
c = '相同的元素为：'
for i in range(0,3):
    for j in range(0,3):
        if lst1[i]==lst2[j]:
            c+=f' {lst1[i]}'
print(c)

• 运行结果如下：
  
• 知识点运用及编写思路：

   这题比较容易，获取2个列表相同的元素，我们只要用一下循环嵌套就好了，外循环和内循环都是循环3次，外循环就是lst1的元素数量，内循环是lst2的元素数量，之后那list1的每一个元素都与list2的元素一一对比判断就行了，相同的复制给c,最后直接输出c即可。

8.4、现在有8位老师，3个办公室，要求将8位老师随机的分配到三个办公室中

# 第一种方法 while循环
import random
a = 1
while a<9:
    b = random.randint(1,3)
    print(f'第{a}老师分配的办公室为：第{b}间办公室')
    a+=1
    
# 第二种方法 for循环
import random
for i in range (1,9):
    b = random.randint(1,3)
    print(f'第{i}老师分配的办公室为：第{b}间办公室')

• 运行结果如下：
  

• 知识点运用及编写思路：

   这题说白了就是random模块与循环之间的使用，将老师的数量作为迭代变量，也就是循环的次数，然后使用random模块生产随机的1~3之间的数字，然后就是输出啦。

9、附加（个人代码练习）

9.1、求1/1-1/2+1/3-1/4+1/5 …… + 1/99 - 1/100的值

# 求1/1-1/2+1/3-1/4+1/5 …… + 1/99 - 1/100的值
# while循环
i=1
sum=0
while i<101:
    if i%2==0:
        sum-=1/i
    elif i%2!=0:
        sum+=1/i
    i+=1
print(sum)

# for循环
sum=0
for i in range(1,101):
    if i%2==0:
        sum-=1/i
    elif i%2!=0:
        sum+=1/i
print(sum)

运行结果：

9.2、计算下面数列的和值。 1/3+3/5+5/7+…+97/99

# 计算下面数列的和值。 1/3+3/5+5/7+....+97/99
# while循环
i,j,sum = 1,3,0
while i<98:
    sum+=i/j
    j+=2
    i+=2
print(sum)
# for循环
j,sum=3,0
for i in range(1,98,2):
    sum += i / j
    j+=2
print(sum)

运行结果：

9.3、 输入2个数值，判断之间有多少个素数，并输出所有素数

# 输入2个数值，判断之间有多少个素数，并输出所有素数
c=[int(input('输入第一个数:')),int(input('输入第二个数:'))]
c.sort(reverse=False)  #保证2个数以升序方式排列
a,b=c[0],c[1]
while a <= b:
    i = 2
    if a % 2 == 0:
        n = a / 2
    else:
        n = (a - 1) / 2
    while i <= n:
        if a % i == 0:
            break
        i += 1
    else:
        print(a, '是素数')
    a += 1

运行结果：

旺仔注：

   时间就像一条前进的火车，不管你在干什么，它都会悄悄的流逝，所以要善用每一分每一秒，当觉得为时已晚的时候，恰恰是最早的时候；只要开始，永远都不晚。希望每一位读者都能在刷到我这篇文章的时候能学到一些东西，如果感觉我写的还行，请给点个赞吧！！！O(∩_∩)O、