【Python基础】S01E02 列表

列表是什么

在Python中，用方括号（[ ]）表示列表，用逗号分隔其中的元素。

bicycles = ['trek','cannon','redline','specialized']
print(bicycles)

>>> ['trek', 'cannon', 'redline', 'specialized']

bicycles = ['trek','cannon','redline','specialized']
for i in bicycles:
	print(i)

>>> trek
cannon
redline
specialized

知识自查：第一个列表元素的索引是 0，而不是 1 ；

bicycles = ['trek','cannon','redline','specialized']
print(bicycles[0])		# 打印列表中第一个元素
print(bicycles[-1])		# 打印列表中最后一个元素

>>> trek
>>> specialized

提高：与 format 结合；

bicycles = ['trek','cannon','redline','specialized']
message = f"My first bicycle was a {bicycles[1].title()}"
print(message)

>>> My first bicycle was a Cannon

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列表的操作

修改、添加和删除元素

修改元素：

修改列表元素指定列表名称以及修改的元素的索引值，再附上修改该索引位置的新值；

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
motorcycles[0] = 'ducati'		# 0 称为索引值（即位置）
print(motorcycles)

>>> ['ducati', 'yamaha', 'suzuki']

添加元素：

添加元素最简单的方式是将元素追加（append）到列表的末尾；

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
motorcycles.append('ducati')
print(motorcycles)

>>> ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']

当然，也可以使用 insert() 方法在列表的任意位置添加新元素，为此，我们需要指定新元素添加位置的索引以及添加的值；

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
motorcycles.insert(1, 'ducati')
print(motorcycles)

>>> ['honda', 'ducati', 'yamaha', 'suzuki']

insert() 中索引的概念是要插入到的位置，insert(1, 'ducati') 即要在列表中将 “ducati” 插入为第二个元素；

删除元素：

如果知道要删除的元素在列表中的位置，可以直接使用 del 函数删除：

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
del motorcycles[1]
print(motorcycles)

>>> ['honda', 'suzuki']

如果要删除末尾元素，可使用 pop() 函数，且 pop() 函数会返回删除的元素值；

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
popped_motorcycles = motorcycles.pop()
print(motorcycles)
print(popped_motorcycles)

>>> ['honda', 'yamaha']
>>> suzuki

但是实际上，pop(index) 函数中 index 可以指定索引位置，也可以删除指定索引的元素；

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
popped_motorcycles = motorcycles.pop(1)
print(motorcycles)
print(popped_motorcycles)

>>> ['honda', 'suzuki']
>>> yamaha

如果不知道要删除的值在列表中的位置，使用 remove() 函数方法；

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
motorcycles.remove('yamaha')
print(motorcycles)

>>> ['honda', 'suzuki']

知识自查：remove() 函数方法只会删除第一个符合指定的值，如果要删除列表中所有符合标准的值，则需要使用循环。

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列表排序

sort() 排序

Python 提供 sort() 方法可以轻松的对列表进行排序；

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'volvo']
cars.sort()
print(cars)

>>> ['audi', 'bmw', 'toyota', 'volvo']

默认按照字母顺序对列表进行排序，当然也可以选择按照字母相反的顺序；

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'volvo']
cars.sort(reverse=True)
print(cars)

>>> ['volvo', 'toyota', 'bmw', 'audi']

当然，我最爱 Volvo ~

sorted() 临时排序

sort() 方法会彻底改变排序，但是如果我们想要保留原来的排序顺序，而呈现出按字母大小排序，可使用 sorted() 函数；

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'volvo']
print(sorted(cars))
print(cars)

>>> ['audi', 'bmw', 'toyota', 'volvo']
>>> ['bmw', 'audi', 'toyota', 'volvo']

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列表倒序

如果无需排序，只要反向列表初始的顺序，reverse() 函数可以满足于你；

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'volvo']
cars.reverse()
print(cars)

>>> ['volvo', 'toyota', 'audi', 'bmw']

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列表长度

使用 len() 函数可快速获悉列表的长度；

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'volvo', 'benz', 'RR']
print(len(cars))

>>> 6

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遍历整个列表

使用循环遍历一个列表的所有内容；

magicians = ['alice','david','carolina']
for magician in magicians:
	print(f'{magician.title()}, that was a good trick!')

>>> Alice, that was a good trick!
David, that was a good trick!
Carolina, that was a good trick!

建议： 在使用列表遍历时，建议对单个列表元素起有意义的名称，比如 cat 对应 cats 列表等。如此单数复数的命名约定有助于理解 for 循环对每个元素执行的操作。

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数值列表

创建数值列表

range(a,b)

Python中的函数 range() 可以轻松的生成一系列的数；

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

>>> 1
2
3
4

range(1,5) 代表 [1,5)；

range(a,b,length)

range() 函数还可以指定步长，即第三个参数 length；

for value in range(1,5,2):
	print(value)

>>> 1
3

(1,5,2) 中 2 代表“步长”，而所谓“步长”，即每一步的长度，故 value 包含两个值：1；1+2=3；

创建数值列表

要创建数值列表，可使用 list() 函数与 range() 函数的组合，list() 函数直接将 range() 的结果转换为列表；

numbers = list(range(1,5))
print(numbers)

>>> [1, 2, 3, 4]

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数值列表简单统计计算

所谓简单统计计算，即最大值（max）、最小值（min）、求和（sum）；

digits = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]
print(max(digits))
>>> 9
print(min(digits))
>>> 0
print(sum(digits))
>>> 45

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列表推导式

$e.g.$ 简单介绍

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

>>> [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

列表推导式将 for 循环和创建新元素的代码合并成一行，并自动追加新元素；但是虽然列表推导式可以将三四行代码写到一行，其缺陷也是相当明显的，即会增大代码理解难度。

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列表切片

返回列表的第 2~4 个元素；

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[1:4])

>>> ['martina', 'michael', 'florence']

返回列表的前 4 个元素、最后两个元素；

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

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

返回列表第 1、3、5 名；

players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[::2])

>>> ['charles', 'michael', 'eli']

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复制列表

复制列表踩坑，复制方式不同结果不同；

my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
friend_foods_1 = my_foods[:]		# 复制方式1
friend_foods_2 = my_foods			# 复制方式2

my_foods.append('cannoli')
friend_foods_1.append('ice cream')
friend_foods_2.append('noodles')

print(my_foods)
print(friend_foods_1)
print(friend_foods_2)

>>> ['pizza', 'falafel', 'carrot cake', 'cannoli', 'noodles']
['pizza', 'falafel', 'carrot cake', 'ice cream']
['pizza', 'falafel', 'carrot cake', 'cannoli', 'noodles']

观察；

# 复制方法1 是将值复制给一个名称为 friend_foods_1、有自己内存空间地址的变量中；
friend_foods_1 = my_foods[:]
# 复制方法2 变量 friend_foods_2 内存空间地址指向 my_foods，没有自己的空间地址；
friend_foods_2 = my_foods

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2023年9月20日
徐鸿铎
北京海淀西三旗