《人生苦短，我学Python》——列表（List）

昨天，我们学习了一种数据结构——元组。今天我们将学习另一种数据结构——列表。

列表又叫List，与元组的结构类似，也可以用于存储多个类型的数据。接下来，我们一起学习列表的用法–>

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一、要点先知：

我们通过下面这段代码来理解列表的相关知识：

# 定义一个列表：
friendName = ["Kevin", "Tony", "Asum"]

# 输出整个列表：
print(friendName)

# 访问列表的第一个元素：
print(friendName[0])

# 修改列表的第一个元素：
friendName[0] = "Jessica"

# 切片访问列表元素：（下标从0开始）
# 1.切片访问整个列表，冒号两边没有数字
print(friendName[:])

# 2.切片访问从第二个元素开始的所有后续元素
print(friendName[1:])

# 3.切片访问第一个到第三个元素（但不包括第三个），即访问第一个和第二个元素
print(friendName[:2])

# 4.切片访问第2个元素
print(friendName[1:2])

# 5.列表逆序输出：
print(friendName[::-1])

# 向列表中追加元素：
friendName.append(2021)
#print(friendName)

# 向列表中追加列表：
friendName.append(["May", "Anna"])
#print(friendName)

# 使用insert()往列表第一项添加元素"Tony"：
friendName.insert(0,"Tony")

# 使用pop()1删除列表中的元素：
# 没有参数时默认删除列表末尾
friendName.pop()

# 删除列表第二个元素（下标从0开始）
friendName.pop(1)


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• friendName:变量名，用来存储这个列表。

• []:一对中括号，是定义列表的固定格式。

• ,:逗号，列表内部数据之间使用逗号分隔开。

• 空格：两个空格，这里的空格不是必须的。但为了代码美观，建议在逗号后面加一个空格。

• 字符串：三个字符串，是friendName这个列表里面包含的具体数据。

✨如果你已经有了一定的编程基础（比如C，C++，Java等等），相信本文后面的内容将对你作用不大，可以自行跳过，后面的内容主要争对于将python作为第一门编程语言的同学。

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二、基础讲解：

1. 存储对象——装什么？

我们知道元组中可以存储多种类型的数据。

列表与元组一样，列表中的数据元素也可以是任何一种类型，如下所示，整型、浮点型、布尔数等。除此之外，也可以是整型，浮点型，字符串或布尔数的任意组合。

#  元素全是整数的列表
integer=[1,2,3,5,7]
#  元素全是浮点数的列表
floatNumber=[1.5,1.6,1.7,1.8]
#  元素全是字符串的列表
string=['aa','b','c','d']
#  元素全是布尔值的列表
boolList=[True,False,True,False]
# 元素全是列表的列表
listList=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
#  元素全是元组的列表
tupleList=[(1,2,3),(4,5,6),(7,8,9)]
#  元素全是字典的列表
dictList=[{'name':'Tom','age':18},{'name':'Jerry','age':20}]
#  元素全是集合的列表
setList=[{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}]
#  元素全是range的列表
rangeList=[range(1,10),range(10,20),range(20,30)]
#  元素全是None的列表
noneList=[None,None,None,None]
#  元素是混合类型的列表
mixList=[1,1.5,'aa',False,[1,2,3],(7,8,9),{'name':'Jerry','age':20},{1,2,3},range(1,10),None]

print(integer)
print(floatNumber)
print(string)
print(boolList)
print(listList)
print(tupleList)
print(dictList)
print(setList)
print(rangeList)
print(noneList)
print(mixList)
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2. 访问方法——如何访？

（1）取单个元素——索引：

前面我们学过，使用索引能够获取元组中的元素，而列表与元组类似，也可以使用索引。

#  元素全是整数的列表
integer=[1,2,3,5,7]
#  取出第一个元素
first=integer[0]
#  取出最后一个元素
last=integer[-1]
# 打印元素
print(first,last)
# 修改最后一个元素
integer[-1] = 9
# 打印列表
print(integer)
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如上，我们成功地对integer数组进行了取单个元素的操作。

⚠️列表在索引时最容易出现以下 bug：

索引错误：

列表中有6个元素，从0开始索引，最大的索引为5或-1。

• 当索引的值超过5以后，就会出现越界并提示：列表索引超出范围（IndexError: list index out of range）。

我们知道索引用于取单个元素，如果要提取列表中的多个连续的元素，该怎么操作呢？

接下来，我们先学习切片的概念。

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（2）取连续多个元素——切片：

定义：编程中的切片能对元组、列表等有序数据结构进行处理，以截取数据中连续的片段，方便使用。

隐喻：就像从长条面包里面切出某一段面包一样，从一段线性排列的数据中选取某一段数据。

这段代码做的事情是定义了一个叫做"integer"的列表，并对其进行了切片操作：

#  元素全是整数的列表
integer=[1,2,3,5,7]
#  切出第一个和第二个元素
print(integer[0:2])
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[:] 括号中既有数字也有冒号，表明要对列表进行切片；冒号用于分隔切片开始的位置和切片终止的位置。

切片要遵循“左闭右开”原则，就是取左边的数据，不取右边的数据，与数学中的区间类似[0, 2)，取左不取右，所以输出[1,2]

⚠️注意：切片与索引类似，也是从0开始，即第一个元素的索引为0。

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Python中的切片操作非常灵活，可以通过指定不同的参数来实现不同的切片方式。下面是一些常见的切片操作示例：

常规切片法：

(1.list[start:end]：从索引start开始，到索引end-1结束，以步长为1切片。共有3种情况：

1️⃣开始位置数字不填，默认从第一个元素开始切片。根据“左闭右开”原则，如图，从第一个元素（含）开始，取到第三个元素（含）。

2️⃣结束位置数字不填，默认从开始位置切片，取到最后一个元素。

注意：不填写结束位置的数字时，列表中最后一个元素也会被提取。如图，表示从第二个元素（含）开始，到最后一个元素（含）结束。

3️⃣开始位置和结束位置都不填写时，就是取列表中的所有元素。如图，[:]直接取出所有元素，但这种用法不常见，了解即可。

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步长切片法：

(2.list[start:end:step]：从索引start开始，到索引end-1结束，以步长为step切片。

 integer=[1,2,3,5,7]
#步长为2进行切片
print(integer[0::2])
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列表逆序切片法：

(3.list[::-1]：以步长为-1切片，实现列表的逆序。

integer=[1,2,3,5,7]
#  步长为-1进行逆序
print(integer[::-1])
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学习了列表的切片方法后，元组也可以使用切片来截取一段数据，如下所示。

integer=(1,2,3,5,7)
#  步长为2进行切片
print(integer[::2])
# [0,2)切片
print(integer[:2])
# [1,4)切片
print(integer[1:4])
# 逆序
print(integer[::-1])
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3. 修改错误——如何改？

学习了索引和切片访问列表中数据的方式后，如果，某个列表中的数据定义错误了，想要进行修改，该怎样操作呢？

可以直接对相应的元素进行值覆盖！

friendName = ["Kevin", "Tony", "Asum"]
print(friendName)
print(friendName[0])
# 修改，值覆盖
friendName[0] = "Jessica"
print(friendName)
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⚠️列表和元组的异同：

相同点：

1. 可以使用索引定位到某个元素；
2. 可以使用切片取一个片段；
3. 可以存储不同的数据，如，字符串、整型、浮点型、布尔数等。

不同点：元组的内容定义完成后，里面的内容就不能再修改了！（元组具有不可变的特性）

由于，元组是不可修改的，强行修改会出现以下 bug：
类型错误：
当对元组进行修改时，就会提示元组类型数据更改（TypeError: ‘tuple’ object does not support item assignment）。

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4. 追加元素——append()：

想象一下在食堂排队打饭，你会自动排在队伍的最后方。

此时排的队列就像是一个列表，自动排在最后方的行为，可以类比为一次对这个列表的“追加”。

定义：追加一般用于描述在列表的末尾添加元素的行为。

当我们想在列表的尾部追加一个元素的时候，可以在列表名后使用 append() 语句。

integer=(1,2,3,5,7)
#  在列表中添加元素9
integer.append(9)
#  继续在列表中添加元素11
integer.append(11)

print(integer)
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句点：一个句点，表明将会使用列表的某个内置功能。

• 这是一个固定的搭配格式，只能使用英文句号，不能替换成其他符号。

append：类似print，表明我们要在这个列表的尾部添加新的元素。

( )：一对英文括号，这是 append 功能的固定格式。括号内是具体要添加到列表末尾的元素。

• 使用 append() 可以追加不同数据类型，包括：字符串、整型、浮点型、元组以及列表等。

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5. 插入元素——insert()：

在 Python 中，可以使用 insert() 语句来执行插入元素的操作。

integer=[1,2,3,5,7]
#  在列表中添加元素9
integer.insert(1,9)
#  继续在列表中添加元素11
integer.insert(3,11)

print(integer)
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句点：句点，表明将会使用列表的某个内置功能。

insert：类似print。表明我们要在这个列表的某个位置插入新的元素。

( )：一对括号，这是insert功能的固定格式。括号内是插入的元素位置以及要插入的元素。

索引：第一个数字位置表示索引，也就是这个元素要插入到列表中的位置。索引是从 0 开始。

逗号：一个逗号，用来分隔插入的位置以及插入的具体数据。

插入元素：插入的元素可以是不同数据类型，包括：字符串、整型、浮点型、元组以及列表等。

• 插入元素以后，排在此元素之后的原有元素自动后移一位。

列表插入元素的场景在生活中很常见，例如游戏排行榜。

游戏玩家得分如果能上榜排行，系统就会把玩家的分数插入排行榜中。

插入玩家名称和分数后，排在之后的玩家自动后移一位。

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6. 删除元素——pop()：

如果列表中存在我们不需要的元素，想要删除它，这该怎么操作呢？

这时，我们可以使用 pop()，删除列表中的元素。

integer=[1,2,3,5,7]
#  删除列表最后一个元素
integer.pop()
#  删除列表中的第一个元素
num=integer.pop(0)

print(integer)
print(num)

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pop()，作用是删除列表中指定索引处的元素。

括号内的数字表示要删除数据的索引，不填写数字则表示默认删除列表中的最后一个数据。

pop() 在删除列表指定的元素后，可以赋值给变量存储下来。

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三、列表的另类定义：

我们前面的例子在定义一个列表时，都是使用的常量来作为列表中的元素。

变量也同样可以作为定义列表的元素，并且列表的各种操作也同样适用于变量数据。

first=1
second=2
third=3
integer=[first,second,third]
#  删除列表最后一个元素
integer.pop()
#  删除列表中的第一个元素
num=integer.pop(0)

print(integer)
print(num)
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上述代码中展示了变量作为列表元素时，代码的使用方式。

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好了，列表的内容就到这里了，我们下期再见！