黄兵的个人博客

列表、元组和字符串 (一)

一 列表：一个“打了激素”的数组

数组就是把一大堆同种类型的数据挨个摆在一块，然后通过数组下标进行索引。但是放在一起的数据类型必须一致。由于Python没有数据类型，也就是说Python没有数组，但是Python有一个更为强大的列表。如果把数据比作一个集装箱的话，那么列表就是一个工厂的仓库。列表是Python中使用最对的。

1.1 创建列表

创建列表和创建普通的变量一样，都是用括号括起来，数据之间用逗号隔开，这样一个普通的列表就创建好了。

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

创建一个打了激素的列表

>>> max = [1,"wolf",[2,4],3.4]

根据上面的列表可以看出，列表中有整数、字符串、列表和浮点数，甚至还可以把列表当成一个元素。如果刚开始不知道在列表中加些什么的话可以直接创建一个空列表，后续再添加。

>>> empty = []

1.2 向列表添加元素

列表是相对灵活的，所以它的内容不是固定不变的。现在尝试在列表中添加元素，先说第一个方法append()方法：

>>> max = [1,"wolf",[2,4],3.4]
>>> empty = []
>>> max.append(4)
>>> empty.append("wolf")
>>> max
[1, 'wolf', [2, 4], 3.4, 4]
>>> empty
['wolf']

通过上面的两个例子我们发现添加的元素都加入到列表的末尾了，和BIF内置函数不一样，这个我们在对象里说，这里不做过多的说明。但是我想在列表里加入多个元素需要如何操作呢？这里需要用到extend()。

>>> max.extend([3,4])
>>> max
[1, 'wolf', [2, 4], 3.4, 4, 3, 4]

extend()不管添加多少个元素，都是以列表的形式进行添加，然后排在最后。那么我们想修改某一个元素该如何操作呢？下面看一下insert()方法。insert()方法有两个参数：第一个参数代表在列表中的为知，第二个参数是在这个位置外插入一个元素。下面咱们来试一下：

>>> max
[1, 'wolf', [2, 4], 3.4, 4, 3, 4, 3]
>>> max.insert(2,2)
>>> max
[1, 'wolf', 2, [2, 4], 3.4, 4, 3, 4, 3]

等等，上面的insert输入的不是2吗？为什么修改的是第3个元素。是这样的凡是顺序索引，Python均是从0开始的，也是大多数编程语言约定的俗成规范。那么大家知道为什么要用0表示第一个数吗？

是因为计算机原本就是一个二进制的，在二进制的世界不是0就是1两个数：0当然是二进制里的第一个数字了嘛。这就是二进制的世界，所以0也就习惯表示第一个数。

>>> max.insert(0,0)
>>> max
[0, 1, 'wolf', 2, [2, 4], 3.4, 4, 3, 4, 3]

1.3 从列表中获取元素

列表和数组一样，都是通过元素的索引值(index)从列表获取单个元素，注意：列表索引值是从0开始的：

>>> max
[0, 1, 'wolf', 2, [2, 4], 3.4, 4, 3, 4, 3]
>>> max[4]
[2, 4]
>>> max[2]
'wolf'

按照这个方法，我们把两个元素的位置互换一下

>>> max[2], max[4] = max[4],max[2]
>>> max
[0, 1, [2, 4], 2, 'wolf', 3.4, 4, 3, 4, 3]

1.4 从列表删除元素

从列表中删除元素，这里介绍三种方法：remove()，del和pop()删除元素。

>>> max.remove("wolf")
>>> max
[0, 1, [2, 4], 2, 3.4, 4, 3, 4, 3]

使用remove()删除元素，不需要知道元素在列表中的具体位置，只要确定元素在列表中即可，如果删除的元素不在列表中就会报错。

>>> max.remove(5)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: list.remove(x): x not in list

既然remove()不能利用元素位置删除元素，我们就用del。

>>> del max[2]
>>> max
[0, 1, 2, 3.4, 4, 3, 4, 3]

第二个索引位置原本是一个列表，del是一个语句，不是一个列表的方法，所以你不必在它的后面加一个小括号()，另外，如果想删除整个列表，可以在del后面加列表名；

>>> del max
>>> max
<built-in function max>

最后，我们看一下pop()方法"弹出"元素；

>>> max = [1,"wolf",[2,4],3.4]
>>> max.pop()
3.4
>>> max
[1, 'wolf', [2, 4]]

使用pop()方法，默认弹出列表的最后一个元素，但是pop()可以灵活应用，只需要给pop()加一个列表的索引值作为参数，就会弹出一个索引值对应的元素。

>>> max.pop(1)
'wolf'
>>> max
[1, [2, 4]]

1.5 列表分片

利用索引值，可以很方便的从列表中获取一个元素。但是如果想一次获取多个元素，又该如何实现呢？这就用到了列表的分片(slice)，可以方便地实现这个要求；

>>> number = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
>>> number[0:2]
[0, 1]

Python默认开始位置是从0开始的，所以在切片的时候如果想从0开始可以省略，如果没有放任何的索引值，而只有一个冒号，就会得到整个列表的拷贝。

>>> number[:2]
[0, 1]
>>> number[:]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

如果想从最后一位开始切片，那该如何操作呢？下面看一下例子：

>>> number[-3:]
[7, 8, 9]

根据例子可以看出从最后一位开始查找的时候索引值不是从0开始了，那么最后一个索引值从后往前是多少呢？它是如何查找的呢?

>>> number[-1]
9
>>> number[-4]
6
>>> number[-4:]
[6, 7, 8, 9]

列表的最后一位的索引值是-1，根据负数计算索引值，以0位基准前面数是正数，后面是负数。列表切片是建立在原列表的一个拷贝(或者说是一个副本)，所以如果想对列表做出一些修改，还想保持原来的那个列表，就可以直接用分片的方法获取拷贝就很方便了。

1.6 列表分片的进阶玩法

列表的分片实际上是可以接受三个参数的，其代表的是步长，默认情况下是1，可以改成3看一下是什么效果？

>>> number[0:-1:3]
[0, 3, 6]

从第一个元素到最后一个元素，步长3。也可以这样写：

>>> number[::3]
[0, 3, 6, 9]

前面也有说一个冒号可以打印所有的列表，所以这样也就更简单了。如果步长修改成负数，会怎么样呢？

>>> number[::-1]
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

负数的步长，就把列表进行反转了。

如果我们在切片的时候取的索引值大于列表的索引会怎么样？

>>> number[10:]
[]

有不懂的同学可以自己琢磨一下，这个问题的详细答案我们在后面再解释。

1.7 一些常用的操作符

上一节学到的操作符并不是针对分支，在列表中也可以进行使用，下面看一下几个例子：

>>> list1 = [123]
>>> list2 = [234]
>>> list1 > list2
False
>>> list2 = [234,345]
>>> list1 = [456,123]
>>> list1 > list2
True

看第一个例子的时候可以轻易的看出对比的结果。但是如果列表中有两个元素的时候就有点不太好判断了，第二个例子我们可以看出判断结果，如果换一个例子呢？

>>> list1 = [123,456]
>>> list2 = [234,789]
>>> list1 > list2
False

这样就不好判断了吧，其实列表之间的对比没有你想的那么“智能”(在后面我们会讲如果把列表改变的更聪明)。当列表有多个元素的时候，默认是从第一个元素开始比较的，只要有一个元素大于另一个列表中的元素，第一个列表就大，字符串之间的比较也是一样的，只是字符串自检比较的是根据第一个字符对应的ASCII码的值的大小。

在列表中字符串可以使用(+)进行拼接，可以使用(*)复制自身诺干次。下面看个例子：

>>> list1 = ["Hello"]
>>> list2 = ["Word"]
>>> list1 + list2
['Hello', 'Word']

加号(+)也叫连接符，它可以把多个列表对象合并在一起，有点类似extend()的效果，一般还是建议使用extend()方法来实现扩展，这样更规范专业一些。连接符只是连接两个对象，不是添加，这个要记得。如果一定要添加可以使用append()或insert()方法进行添加。下面说说使用乘号(*)也叫重复操作符，重复操作符可以在列表中：

>>> list1 = ["Hello"]
>>> list1 * 3
['Hello', 'Hello', 'Hello']
>>> list1 * = 5
['Hello', 'Hello', 'Hello', 'Hello', 'Hello']

重复操作符是重复列表中的元素，当然复合赋值运算符也可以用于列表的。记得重复操作符是重复的列表中的元素。

另外在for循环中我们学到的成员关系操作符也可以用于列表，in和not in我们称之为关系操作符！

>>> list = ["wolf","Hello","Word","Python3v"]
>>> "Python3v" in list
True
>>> "Python3" not in list
True

我们在前面学过用列表作为一个列表元素存在列表中，那么如果判断列表中的列表元素能不能使用成员关系in或not in测试呢？试一下看看：

>>> list = [1,2,3,[4,5,6],7,8]
>>> 4 in list
False
>>> 5 not in list
True

例子中我们测试的结果就是只能判断外层的成员关系，这个跟break和continue语句是一样的跳出一个层次的循环是一个道理，如果想判断列表里的列表元素，应该先进一层列表然后再判断：

>>> list = [1,2,3,[4,5,6],7,8]
>>> 4 in list[3]
True
>>> 5 not in list[3]
False

这里说一下，如果获取列表中的列表元素，这个和C语言的是一样的，需要先访问第一层列表然后再访问第二层列表：

>>> list = [1,2,3,[4,5,6],7,8]
>>> list[3][2]
6

可以看一下，访问第一层的时候也是根据列表的获取是一样的，第二层同样也是，只要是列表，第一个元素永远是0.

1.8 列表的小伙伴们

在Python中有很多关于列表的小伙伴的，我们该如何查看，找到这些小伙伴呢？下面让Python自己告诉我们：

>>> dir(list)
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']

这里有几个我们在前面说过的append()，extend()，insert()，pop()，remove()都是我们学过的，下面给大家说几个常用的方法：

count()这个方法是计算参数在列表中出现的次数的：

>>> list = [1,2,3,4,3,2,3,6,7,3,2]
>>> list.count(3)
4

这里说一下count()方法计算的是一层的列表，别上次更多层列表就把多层列表也算进去了，可以看下面的例子：

>>> list = [1,2,3,[2,3],5,2]
>>> list.count(3)
1

index()方法，是返回它的参数在列表中的位置：

>>> list = [1,2,3,[2,3],5,2]
>>> list.count(3)
1
>>> list.index(3)
2
>>> list.index(2)
1

可以看出返回的参数如果有重复返回第一个目标，也只在一层列表中。不过index()方法还有一个两个参数，用于限定查找的范围，因此可以这样查找第二个目标在list的位置。

>>> list = [1,2,1,4,1,6,1,8,1,0]
>>> start = list.index(1) + 1
>>> stop = len(list)
>>> list.index(1,start,stop)
2