《Python编程：从入门到实践》学习笔记（知识点梳理+练习题答案代码）——第4章 操作列表

书籍说明

书名：《Python编程：从入门到实践》（第一版）/Python Crash Course: A Hands-On, Project-Based Introduction to Programming

作者：Eric Matthes（著）/袁国忠（译）

出版社：人民邮电出版社

开发环境说明

Python Version: 3.11.2

Python IDE: PyCharm Community Edition 2022.3.3

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目录

第4章 操作列表

4.1 遍历整个列表

4.1.1 深入地研究循环

4.1.2 在for循环中执行更多的操作

4.1.3 在for循环结束后执行一些操作

4.2 避免缩进错误

4.2.1 忘记缩进

4.2.2 忘记缩进额外的代码行

4.2.3 不必要的缩进

4.2.4 循环后不必要的缩进

4.2.5 遗漏了冒号

动手试一试

4.3 创建数字列表

4.3.1 使用函数range( )

4.3.2 使用range( )创建数字列表

4.3.3 对数字列表执行简单的统计计算

4.3.4 列表解析

动手试一试

4.4 使用列表的一部分

4.4.1 切片

4.4.2 遍历切片

4.4.3 复制列表

动手试一试

4.5 元组

4.5.1 定义元祖

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第4章 操作列表

4.1 遍历整个列表

• 需要对列表中的每个元素都执行相同的操作时，可使用Python中的for循环。
• 下面使用for循环来打印魔术师名单中的所有名字：

• magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
  for magician in magicians:
      print(magician)

  输出结果：

        alice
        david
        carolina

4.1.1 深入地研究循环

• for循环，对列表中的每一个元素都执行循环指定的步骤，直到遍历全部元素，跳出循环，接着执行循环结束后的代码。
• 对于用于存储列表中每个值的临时变量，可指定任何名称。

4.1.2 在for循环中执行更多的操作

• 在for循环中，想包含多少行代码都可以，每个缩进的代码行都是循环的一部分，且将针对列表中的每个值都执行一次。

• magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
  for magician in magicians:
      print(magician.title() + ", that was a great trick!")
      print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")

  输出结果：

        Alice, that was a great trick!
        I can't wait to see your next trick, Alice.

        David, that was a great trick!
        I can't wait to see your next trick, David.

        Carolina, that was a great trick!
        I can't wait to see your next trick, Carolina.

4.1.3 在for循环结束后执行一些操作

• 在for循环结束后面，没有缩进的代码行都只执行一次，而不会重复执行。

• magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
  for magician in magicians:
      print(magician.title() + ", that was a great trick!")
      print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")
  print("Thank you, everyone. That was a great magic show!")

  输出结果：

        Alice, that was a great trick!
        I can't wait to see your next trick, Alice.

        David, that was a great trick!
        I can't wait to see your next trick, David.

        Carolina, that was a great trick!
        I can't wait to see your next trick, Carolina.

        Thank you, everyone. That was a great magic show!

4.2 避免缩进错误

4.2.1 忘记缩进

4.2.2 忘记缩进额外的代码行

4.2.3 不必要的缩进

4.2.4 循环后不必要的缩进

4.2.5 遗漏了冒号

动手试一试

4-1 比萨：想出至少三种你喜欢的比萨，将其名称存储在一个列表中，再使用for循环将每种比萨的名称都打印出来。

修改这个for循环，使其打印包含比萨名称的句子，而不仅仅是比萨的名称。对于每种比萨，都显示一行输出，如“I like pepperoni pizza”。

在程序末尾添加一行代码，它不在for循环中，指出你有多喜欢比萨。输出应包含针对每种比萨的消息，还有一个总结性句子，如“I really love pizza!”。

• pizzas = ['Margherita', 'New York Style', 'Chicago Style']
  for pizza in pizzas:
      print("I like " + pizza + "pizza.")
  print("I really love pizza!")

  输出结果：

        I like Margheritapizza.
        I like New York Stylepizza.
        I like Chicago Stylepizza.
        I really love pizza!

4-2 动物：想出至少三种有共同特征的动物，将这些动物的名称存储在一个列表中，再使用for循环将每种动物的名称都打印出来。

修改这个程序，使其针对每种动物都打印一个句子，如“A dog would make a great pet”。

在程序末尾添加一行代码，指出这些动物的共同之处，如打印诸如“Any of these animals would make a great pet!”这样的句子。

• pets = ['dog', 'cat', 'rabbit']
  for pet in pets:
      print("A " + pet + " would make a great pet.")
  print("Any of these animals would make a great pet!")

  输出结果：

        A dog would make a great pet.
        A cat would make a great pet.
        A rabbit would make a great pet.
        Any of these animals would make a great pet!

4.3 创建数字列表

4.3.1 使用函数range( )

• range( )函数：可创建一个整数列表，一般用在 for 循环中。
• range( )函数让Python从指定的第一个值开始数，并在达到指定的第二个值停止，因此输出不包含第二个值。

• for value in range(1,5):
      print(value)

  输出结果：

        1

        2

        3

        4

4.3.2 使用range( )创建数字列表

• 可以使用list( )函数将range( )的结果直接转换为列表。

• numbers = list(range(1,6))
  print(numbers)

  输出结果：[1, 2, 3, 4, 5]

• 使用range( )函数时，还可以指定步长。例如，下面的代码打印1~10内的偶数：

• even_numbers = list(range(2,11,2))
  print(even_numbers)

  输出结果：[2, 4, 6, 8, 10]

• 例如，创建一个包含前10个整数（即1~10）的平方的列表：

• squares = []   #创建一个空列表squares
  for value in range(1,11):   #遍历1~10的值
      square = value**2   #计算当前值的平方，并将结果存储到变量square中
      squares.append(square)   #将新计算得到的平方值附加到列表squares末尾
  print(squares)
  
  #下面是简洁的方法
  squares = []
  for value in range(1,11):
      squares.qppend(value**2)
  print(squares)

  输出结果：[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

4.3.3 对数字列表执行简单的统计计算

• min( )函数：最小值
• max( )函数：最大值
• sum( )函数：总和

• digits = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
  print(min(digits))
  print(max(digits))
  print(sum(digits))

  输出结果：

        0

        9

        45

4.3.4 列表解析

• squares = [value**2 for value in range(1,11)]
  print(squares)

  输出结果：[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

动手试一试

4-3 数到20：使用一个for循环打印数字1~20（含）。

• for value in range(1,21):
      print(value)

  输出结果：（略）

4-4 一百万：创建一个列表，其中包括数字1~1000000，再使用一个for循环将这些数字打印出来（如果输出的时间太长，按Crt+C停止输出，或关闭输出窗口）。

• numbers = list(range(1,1000001))
  print(numbers)

  输出结果：（略）

4-5 计算1~1000000的总和：创建一个列表，其中包含数字1~1000000，再使用min( )和max( )核实该列表确实是从1开始，到1000000结束的。另外，对这个列表调用函数sum( )，看看Python将一百万个数字相加需要多长时间。

• numbers = list(range(1,1000001))
  print(min(numbers))
  print(max(numbers))
  print(sum(numbers))

  输出结果：

        1
        1000000
        500000500000

4-6 奇数：通过给函数range( )指定第三个参数来创建一个列表，其中包含1~20的奇数；再使用一个for循环将这些数字都打印出来。

• numbers = list(range(1,20,2))
  for number in numbers:
      print(number)

  输出结果：

        1
        3
        5
        7
        9
        11
        13
        15
        17
        19

4-7 3的倍数：创建一个列表，其中包含3~30内能被3整除的数字；再使用一个for循环将这个列表中的数字都打印出来。

• numbers =[]
  for value in range(1,11):
      numbers.append(value*3)
  print(numbers)

  输出结果：[3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30]

4-8 立方：请创建一个列表，其中包含前10个整数（即1~10）的立方，再使用一个for循环将这些立方数都打印出来。

• numbers =[]
  for value in range(1,11):
      numbers.append(value**3)
  print(numbers)

  输出结果：[1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729, 1000]

4-9 立方解析：使用列表解析生成一个列表，其中包含前10个整数的立方。

• cubes = [value**3 for value in range(1,11)]
  print(cubes)

  输出结果：[1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729, 1000]

4.4 使用列表的一部分

4.4.1 切片

• players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
  print(players[0:3])
  print(players[1:4])
  print(players[:4])
  print(players[2:])
  print(players[-3:])

  输出结果：

        ['charles', 'martina', 'michael']
        ['martina', 'michael', 'florence']
        ['charles', 'martina', 'michael', 'florence']
        ['michael', 'florence', 'eli']
        ['michael', 'florence', 'eli']

4.4.2 遍历切片

• players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
  print("Here are the first three players on my team:")
  for player in players[:3]:
      print(player.title())

  输出结果：

        Here are the first three players on my team:
        Charles
        Martina
        Michael

4.4.3 复制列表

• my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
  friend_foods = my_foods[:]
  
  print("My favorite foods are:")
  print((my_foods))
  
  print("\nMy friend's favorite foods are:")
  print(friend_foods)

  输出结果：

        My favorite foods are:
        ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']

        My friend's favorite foods are:
        ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']

动手试一试

4-10 切片：选择你在本章编写的一个程序，在末尾添加几行代码，以完成如下任务。

• 打印消息“The first three items in the list are:”，再使用切片来打印列表的前三个元素。
• 打印消息“Three items from the middle of the list are:”，再使用切片来打印列表中间的三个元素。
• 打印消息“The last three items in the list are:”，再使用切片来打印列表末尾的三个元素。

• friends = ['Rachel', 'Monica', 'Phoebe', 'Joey', 'Chandler', 'Ross', 'Lucy']
  
  print("The first three items in the list are:")
  for friend in friends[:3]:
      print(friend)
  
  print("\nThree items from the middle of the list are:")
  for friend in friends[2:5]:
      print(friend)
  
  print("\nThe last three items in the list are:")
  for friend in friends[-3:]:
      print(friend)

  输出结果：

        The first three items in the list are:
        Rachel
        Monica
        Phoebe
        

        Three items from the middle of the list are:
        Phoebe
        Joey
        Chandler
        

        The last three items in the list are:
        Chandler
        Ross
        Lucy

4-11 你的比萨和我的比萨：在你为完成练习4-1而编写的程序中，创建比萨列表的副本，并将其存储到变量friends_pizzas中，再完成如下任务。

• 在原来的比萨列表中添加一种比萨。
• 在列表friends_pizzas中添加另一种比萨。
• 核实你有两个不同的列表。为此，打印消息“My favorite pizzas are:”，再使用一个for循环来打印第一个列表；打印消息“My friend's favorite pizzas are:”，再使用一个for循环来打印第二个列表。核实新增的比萨被添加到了正确的列表中。

• pizzas = ['Margherita', 'New York Style', 'Chicago Style']
  friends_pizzas = pizzas[:]
  
  pizzas.append('good')
  friends_pizzas.append('better')
  
  print("My favorite pizzas are:")
  for pizza in pizzas:
      print(pizza)
  
  print("\nMy friend's favorite pizzas are:")
  for friends_pizza in friends_pizzas:
      print(friends_pizza)

  输出结果：

        My favorite pizzas are:
        Margherita
        New York Style
        Chicago Style
        good
        

        My friend's favorite pizzas are:
        Margherita
        New York Style
        Chicago Style
        better

4-12 使用多个循环：在本节中，为节省篇幅，程序foods.py的每个版本都没有使用for循环来打印列表。请选择一个版本的foods.py，在其中编写两个for循环，将各个食品列表都打印出来。

• my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
  friend_foods = my_foods[:]
  
  print("My favorite foods are:")
  for my_food in my_foods:
      print(my_food)
  
  print("\nMy friend's favorite foods are:")
  for friend_food in friend_foods:
      print(friend_food)

  输出结果：

        My favorite foods are:
        pizza
        falafel
        carrot cake

        My friend's favorite foods are:
        pizza
        falafel
        carrot cake

4.5 元组

4.5.1 定义元组

• 元组看起来犹如列表，但使用圆括号而不是方括号来标识。
• 相比于列表，元组是更简单的数据结构。如果需要存储的一组值在程序的整个生命周期内都不变，可使用元组。

（剩余4.6内容省略）