从基础掌握Python的列表和元组

1 序列

• 序列是一块可存放多个值的连续内存空间，这些值按一定顺序排列，可通过每个值所在位置的编号（称为索引）访问它们。
• Python序列结构主要有列表、元组、集合、字典和字符串；

1.1 索引

• 序列中，每个元素都有属于自己的编号（索引）。从起始元素开始，索引值从 0 开始递增。也可以为负数即从右到左计数；
• 也可以为负数即从右到左计数；

name = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]
print(name[0])
print(name[2])
print(name[-1])

结果：

zhangsan
wangwu
wangwu

1.2 切片

• 语法：name[start : end : step]

name：表示序列名称；
start：切片开始位置，默认为0
end：切片截止位置，默认为序列的长度
step：切片步长，默认为1

name = ["火影", "鸣人", "佐助", "小樱"]
num = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(name[0:2])
print(name[0:2:1])
print(num[0:9:2])
print(name[:])
print(name)

结果：

['火影', '鸣人']
['火影', '鸣人']
[1, 3, 5, 7, 9]
['火影', '鸣人', '佐助', '小樱']
['火影', '鸣人', '佐助', '小樱']

1.3 序列相加

• 两个序列类型必须相同
• 相加即将两个序列进行连接
• 使用 “ + ” 即可

num_str = ["1", "2", "3", "4", "5"]
num = [1, 2, 3, 4, 5]
name_str = ["路飞", "索洛", "乔巴", "山治", "娜美"]

num_new = num + num_str
print(num_new)
name_str_new = name_str + num_str
print(name_str_new)

结果：

[1, 2, 3, 4, 5, '1', '2', '3', '4', '5']
['路飞', '索洛', '乔巴', '山治', '娜美', '1', '2', '3', '4', '5']

• 不同类型的序列不能相加，比如列表和元组

num_str = ["1", "2", "3", "4", "5"]
num = (1, 2, 3, 4, 5)

num_new = num + num_str
print(num_new)

结果：

Traceback (most recent call last):
  File "F:/python_study/main.py", line 6, in 
    num_new = num + num_str
TypeError: can only concatenate tuple (not "list") to tuple

1.4 乘法

• 使用数字n乘以一个序列会生成一个新的序列，表示原序列重复n次

mi = ["我是米粉", "我是忠实的米粉"]
mi_new = mi * 3

print(mi_new)

结果：

['我是米粉', '我是忠实的米粉', '我是米粉', '我是忠实的米粉', '我是米粉', '我是忠实的米粉']

• 还可以初始化序列的长度

mi = [None] * 3

print(mi)

结果：

[None, None, None]

1.5 检查某个元素是不是序列的成员（元素）

• 使用关键字in检查元素是不是序列的成员

phone = ["mate9", "mate10", "mate20", "mate30", "mate40"]

print("mate40" in phone)
print("mate40pro" in phone)

结果：

True
False

• 使用not in检查是否不包含的关系

phone = ["mate9", "mate10", "mate20", "mate30", "mate40"]

print("p40pro" not in phone)
print("p40pro" in phone)

结果：

True
False

1.6 计算序列的长度、最大值和最小值

• max()返回序列中的最大元素，min()返回最小值，len()返回序列的长度

num = [10, 20, 30, 40, 50, 60]

print(max(num))
print(min(num))
print(len(num))

结果：

60
10
6

• 和序列相关的内置函数

函数	功能
len()	计算序列的长度，即返回序列中包含多少个元素。
max()	找出序列中的最大元素。注意，对序列使用 sum() 函数时，做加和操作的必须都是数字，不能是字符或字符串，否则该函数将抛出异常，因为解释器无法判定是要做连接操作（+ 运算符可以连接两个序列），还是做加和操作。
min()	找出序列中的最小元素。
list()	将序列转换为列表。
str()	将序列转换为字符串。
sum()	计算元素和。
sorted()	对元素进行排序。
reversed()	反向序列中的元素。
enumerate()	将序列组合为一个索引序列，多用在 for 循环中。

num = [20, 60, 40, 30, 50, 10]
num_new = sorted(num)
print(sum(num))
print(num)
print(sorted(num))

结果：

210
[20, 60, 40, 30, 50, 10]
[10, 20, 30, 40, 50, 60]

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内容很多，我得坚持。。。。

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2 列表

• python中的内置可变序列
• 使用“ [ ] ”把元素括起来，相邻元素使用“ , ”隔开

2.1 列表的创建和删除

• 使用赋值运算符直接创建列表

语法：name_list = [元素1， 元素2， 元素3......]

name_list = ["ABC", "DEF", "GHI", "JKL"]
print(name_list)

结果：

['ABC', 'DEF', 'GHI', 'JKL']

• 创建空列表

语法：em_name_list = [ ]

• 创建数值列表

语法：list(data)

new_list = list(range(1, 10))
print(new_list)

结果：

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

• 删除列表

语法：del name_list

new_list = list(range(1, 10))
print(new_list)

del new_list
print(new_list)

结果：

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Traceback (most recent call last):
  File "F:/python_study/main.py", line 7, in 
    print(new_list)
NameError: name 'new_list' is not defined

2.2 访问列表元素

• 结合print()函数和角标进行配合使用

new_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
print(new_list)
print(new_list[3])
print(new_list[0])

结果：

['小学生', '初中生', '高中生', '大学生']
大学生
小学生

2.3 遍历列表

• 使用for循环实现

new_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
for student in new_list:
    print(student)

结果：

小学生
初中生
高中生
大学生

• 使用for循环和enumerate()函数实现，可同时输出元素内容和索引的值

new_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
for index, item in enumerate(new_list):
    print(index, item)

结果：

0 小学生
1 初中生
2 高中生
3 大学生

2.4 添加、修改和删除列表元素

• 添加元素
  ① name_list.append(元素) ：在列表末尾追加

  my_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
  
  my_list.append("研究生")
  print(my_list)

结果：

['小学生', '初中生', '高中生', '大学生', '研究生']

②name_list.extend(new_name_list)：将new_name_list中的元素全部添加到name_list中

name_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
new_name_list = ["小学", "中学", "高中", "大学"]

print(name_list)
name_list.extend(new_name_list)
print(name_list)

结果：

['小学生', '初中生', '高中生', '大学生']
['小学生', '初中生', '高中生', '大学生', '小学', '中学', '高中', '大学']

• 修改元素: 配合角标使用

num = [1, 2, 3, 4, 5]
print(num)
      
num[0] = 11
num[4] = 55
print(num)

结果：

[1, 2, 3, 4, 5]
[11, 2, 3, 4, 55]

• 删除元素
  ①根据索引删除，使用del：

num = [1, 2, 3, 4, 5]
print(num)

del num[0]
print(num)

结果：

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

②根据元素值删除，使用remove：

num = [1, 2, 3, 4, 5]
print(num)

num.remove(1)
print(num)

结果：

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

2.5 对列表进行统计计算

• 获取指定元素出现的次数
• 获取指定元素首次出现的下标
• 统计数值列表的元素和

# -*- coding:utf-8 -*-

# 使用count()方法获取指定元素出现的次数
num = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

print(num.count(1))

# 使用index()方法获取指定元素首次出现的下标
print(num.index(3))

# 使用sum()计算数值列表元素的和
print(sum(num))

结果：

3
2
18

2.6 对列表进行排序

• sort()方法
  ①语法：name_list.sort(key=None, reverse=False)
  ②说明：key提取一个用于比较的键，reverse为True表示降序，为False表示升序

num = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

print("原序列：", num)
num.sort(reverse=False)
print("升序排列：", num)
num.sort(reverse=True)
print("降序排列：", num)

结果：

原序列： [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
升序排列： [1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3]
降序排列： [3, 3, 3, 2, 2, 2, 1, 1, 1]

• 使用sorted()方法
  ①语法：sorted(list_name, key=None, reverse=False)
  ②说明：listname是列表名称，key为指定的规则，reverse为True表示降序，为False表示升序

# -*- coding:utf-8 -*-

num = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

print("原序列：", num)
new_num = sorted(num, reverse=False)
print("升序排列：", new_num)
new_num_l = sorted(num, reverse=True)
print("降序排列：", new_num_l)

结果：

原序列： [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
升序排列： [1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3]
降序排列： [3, 3, 3, 2, 2, 2, 1, 1, 1]

2.7 列表推导式

• 生成指定范围的数值列表
• 生成指定需求的列表
• 列表中选择符合条件的元素组成新的列表

# -*- coding:utf-8 -*-
import random

# 生成指定范围的数值列表
num = [random.randint(10, 50) for i in range(20)]
print("1、随机取10到50中20个数字放到num列表中：", num)

# 生成指定需求的列表
mm = 1
num_list = [mm+i for i in range(10)]
print("2、给变量mm每次加i，循环10次：", num_list)

# 列表中选择符合条件的元素组成新的列表
zz = [20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100]
new_zz = [j for j in zz if j > 60]
print("3、原序列：", zz)
print("4、取大于60后新的序列：", new_zz)

结果：

1、随机取10到50中20个数字放到num列表中： [21, 43, 48, 40, 14, 34, 35, 28, 45, 11, 33, 33, 19, 26, 18, 23, 17, 37, 39, 27]
2、给变量mm每次加i，循环10次： [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
3、原序列： [20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100]
4、取大于60后新的序列： [70, 80, 90, 100]

3 元组

• 元组是不可变序列
• 使用“( )”括起来，元素间用逗号隔开

3.1 元组的创建和删除

• 直接使用赋值运算符创建元组
• 创建空元组
• 创建数值元组
• 删除元组

# -*- coding:utf-8 -*-

# 创建空元组
name = ()
print("这是空元组:", name)

# 直接使用赋值运算符创建元组
name_new = ("laoli", "xiaozhang", "laowang")
print("创建元组：", name_new)

# 创建数值元组
num = tuple(range(1, 10, 2))
print("创建数值元组:", num)

# 删除元组
del num
print("删除num元组：", num)

结果：

这是空元组: ()
创建元组： ('laoli', 'xiaozhang', 'laowang')
创建数值元组: (1, 3, 5, 7, 9)
Traceback (most recent call last):
  File "F:/python_study/main.py", line 17, in 
    print("删除num元组：", num)
NameError: name 'num' is not defined

3.2 访问元组元素

• 结合print()和下标

# -*- coding:utf-8 -*-

num = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
print(num[0], num[7])
print(num[-1:])

结果：

1 8
(8,)

3.3 修改元组元素

• 元组是不可变序列，不能修改单个元素，重新赋值生成新的元组

# -*- coding:utf-8 -*-

num = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
num1 = (9, 10)
num2 = num + num1

print(num2)

结果：

(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)

3.4 元组推导式

• 同列表类似，使用推导式可以快速生成一个元组（不再赘述）

3.5 面试必备：元组与列表的区别

• 相同点：

①都属于序列；
②都可以按照特定顺序存放一组元素；
③类型不受限制。

• 区别：

①列表属于可变序列，元素可以修改和删除；元组属于不可变序列，元素不可以修改，但可以替换；
②列表可以使用append()、extend()、insert()、remove()、pop()等方法，但是元组不能；
③列表可以使用切片，元组不行；
④元组比列表的访问和处理速度要快；
⑤列表不能作为字典的键值，但元组可以。

4 知识脑图