Python学习笔记 – 序列（三）列表

标签（空格分隔）： python 序列 列表

列表（list），也是是Python中的数据集类型之一。如字符串一样，列表也是序列类型，因此和字符串有一些相同的特点。

  • 列表和字符串的区别体现在下面几点：
  • 列表可以包含其他元素，而不仅是字符。
  • 列表是可变类型。

注意:列表的强大之处在于列表是列表时可变的，而这也是危险之处，所以使用列表时必须要小心，防止意外导致值发生改变。

>>> alist = ['a','b','c',1,2,3]
>>> print alist
['a', 'b', 'c', 1, 2, 3]
>>> id(alist)
40989200
>>> alist.append(4)
>>> print alist
['a', 'b', 'c', 1, 2, 3, 4]
>>> id(alist)
40989200
>>> alist[1]
'b'
>>> alist[1] = 'B'
>>> print alist
['a', 'B', 'c', 1, 2, 3, 4]
>>> id(alist)
40989200
>>>

列表也是序列，所以也可以通过下标来访问其中的值。当然，其也有切片操作。

>>> alist[:]
['a', 'B', 'c', '1', '2', '3']
>>> alist[2:4]
['c', '1']
>>> alist[1:]
['B', 'c', '1', '2', '3']
>>>


列表的创建

Python中的列表通过几种方式创建：
1. 通过列表的构造函数list来创建
>>> list('abcd')
['a', 'b', 'c', 'd']
>>> list([1,2,3])
[1, 2, 3]
>>> list(('a','b','c',1,2,3))
['a', 'b', 'c', 1, 2, 3]
>>> list({'a':1,'b':2})
['a', 'b']
>>>

注意，使用list()时注意传入的参数要是序列或可迭代的对象，比如：字符串、列表、元组、字典等，不是这些类型，则会报错。这里就体现了内置函数的转换作用，即将其他序列或可迭代的对象转换为列表。

>>> list(12345)

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#12>", line 1, in <module>
    list(12345)
TypeError: 'int' object is not iterable
>>>
2. 通过[]来创建 - - 字面量创建
>>> alist=[1,2,3,4]
>>> print alist
[1, 2, 3, 4]
>>> ['a','b',1,2,[3,4]]
['a', 'b', 1, 2, [3, 4]]
>>>
3. 通过range来创建整数列表
>>> alist=[1,2,3,4]
>>> print alist
[1, 2, 3, 4]
>>> ['a','b',1,2,[3,4]]
['a', 'b', 1, 2, [3, 4]]
>>> alist = range(10)
>>> print alist
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> blist = range(1,8)
>>> print blist
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
>>> clist = range(1,10,2)
>>> print clist
[1, 3, 5, 7, 9]
>>>

range()是用于迭代生成一个序列的函数，可以生成等差级数。

range(…)
range(stop) -> list of integers
range(start, stop[, step]) -> list of integers

start为开始，stop为结束（不取这个值，即左闭右开），step为步长。

列表运算符操作

1. +和*运算符（重载运算符）

运算符

作用

+运算符

用于连接列表（只能连接列表）

*运算符

用于重复列表内容

>>> alist = ['Hello']
>>> alist + 'Python'

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#25>", line 1, in <module>
    alist + 'Python'
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list
>>> alist + ['Python']
['Hello', 'Python']
>>> 
>>> alist * 2
['Hello', 'Hello']
>>>

列表操作中+运算符只能连接列表，连接其他内容会报错。

2. in和not in运算符

运算符

作用

in运算符

用于检查一个对象是否在列表中

not in运算符

用于检查某对象是不在列表中

>>> 'Hello' in alist
True
>>> 'Python' in alist
False
>>> 'Python' not in alist
True
>>>

in和not in在列表中的用法和字符串中一样，均用于检测成员。

列表的比较

  • 单个字符比较
>>> ['a','b','c','d'] > ['a','b','c']
True
>>> ['a','b','c','d'] = ['a','b','c']
SyntaxError: can't assign to literal
>>> [1,2,3,4] > ['a','b','c','d']
False

列表比较中，由于列表可以包含各种类型，所以比较不能想当然的认为就是true或false。需要尽量避免这样的比较。

列表的操作

1. 修改列表
  • 通过索引
>>> aList=[1,2,3,4,5,6]
>>> aList[2] = 77
>>> print aList
[1, 2, 77, 4, 5, 6]
>>> aList[2:4] = ['a','b']
>>> print aList
[1, 2, 'a', 'b', 5, 6]

通过索引可以修改列表的一个数或一段数。

  • 通过append(obj)增加
>>> aList.append('abc')
>>> print aList
[1, 2, 'a', 'b', 5, 6, 'abc']
>>>

append()实现在列表的末尾添加一个对象。

  • 通过insert(index,obj)插入对象
>>> aList = [1,2,3,4,5,6]
>>> aList.insert(3,'a')  #在指定索引前插入对象
>>> print aList
[1, 2, 3, 'a', 4, 5, 6]
>>>
  • 通过extend(iter)连接迭代对象
>>> aList = [1,2,3]
>>> bList = [2,3,4]
>>> aList.extend(bList)
>>> print aList
[1, 2, 3, 2, 3, 4]
>>> bList.extend(aList)
>>> print bList
[2, 3, 4, 1, 2, 3, 2, 3, 4]
>>> str1 = 'abc'    #字符串
>>> aTuple = (1,2,3,4)      #元组
>>> aDict = {'1':'a','2':'b'}   #字典
>>> print aList
[1, 2, 3, 2, 3, 4]
>>> aList.extend(str1)      
>>> print aList
[1, 2, 3, 2, 3, 4, 'a', 'b', 'c']   #字符串会被拆分
>>> aList.extend(aTuple)
>>> print aList
[1, 2, 3, 2, 3, 4, 'a', 'b', 'c', 1, 2, 3, 4]
>>> aList.extend(aDict)     
>>> print aList
[1, 2, 3, 2, 3, 4, 'a', 'b', 'c', 1, 2, 3, 4, '1', '2']  #字典只会连接字典的键
>>>
2. 删除列表
  • 通过del删除
>>> aList = [1,2,3,4,5,6]
>>> del aList[1]  #删除指定下标的元素
>>> print aList
[1, 3, 4, 5, 6]
>>> del aList  #删除列表
>>> print aList
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#4>", line 1, in <module>
    print aList
NameError: name 'aList' is not defined
>>>
  • 通过remove(value)移除
>>> aList = [1,2,3,4,5,6,7]
>>> print aList
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
>>> aList.remove(3)  #删除指定的对象
>>> print aList
[1, 2, 4, 5, 6, 7]
>>> aList.remove(3)     #找不到要移除的指定对象时，会提示错误。

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#10>", line 1, in <module>
    aList.remove(3)
ValueError: list.remove(x): x not in list
>>>
  • 通过pop([index])抛出
>>> print aList
[1, 2, 4, 5, 6, 7]
>>> aList.pop()  #默认抛出（移除并返回这个索引对应的值）列表的最后一位
7
>>> print aList
[1, 2, 4, 5, 6]
>>> aList.pop(2)  #抛出指定索引的值
4
>>> aList.pop(6)  #索引不存在时会报错

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#15>", line 1, in <module>
    aList.pop(6)
IndexError: pop index out of range
>>>
3. 列表检索
  • index(value,[start,[stop]]) 默认查找value的索引值
  • 一个参数时，只找到value在列表中第一次出现的索引
  • 两个参数时，表示从start索引处开始，向后查找，找到第一个value的索引值
  • 三个参数时，表示在start到stop索引区间(左闭右开)找第一个value的索引值
>>> aList = [1,2,3,1,2,3,1,2,3]
>>> aList.index(3)
2
>>> aList.index(3,3)
5
>>> aList.index(2,3,8)
4
>>> aList.index(1,1,2)

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#61>", line 1, in <module>
    aList.index(1,1,2)
ValueError: 1 is not in list
>>>
4. 元素统计
  • 用count(value)统计指定对象值在列表中出现的次数 
>>> aList = [1,2,3,1,2,3,1,2,3]
>>> print aList
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
>>> aList.count(1)
3
>>>
5. 列表排序
  • reverse()列表反转
>>> aList = ['a','b','c','d','e','f']
>>> aList.reverse()
>>> print aList
['f', 'e', 'd', 'c', 'b', 'a']
>>>
  • sort(cmp=None, key=None,reverse=False)排序
>>> aList = ['e','d','a','b','c','g','f']
>>> aList.sort()
>>> print aList
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
>>> aList = ['e','d','a','b','c','g','f']
>>> aList.sort(reverse = True)
>>> print aList
['g', 'f', 'e', 'd', 'c', 'b', 'a']
>>>


列表的简单应用

1. 用作栈

列表的方法使它使用列表作为栈很容易（根据栈的特点：后进先出）。添加元素到堆栈的顶部，用append()。从栈顶的检索项，使用pop()。例如：

>>> stack = [3, 4, 5]
>>> stack.append(6)   #入栈
>>> stack.append(7)
>>> stack
[3, 4, 5, 6, 7]
>>> stack.pop()  #出栈
7
>>> stack
[3, 4, 5, 6]
>>> stack.pop()
6
>>> stack.pop()
5
>>> stack
[3, 4]
2. 用作队列

也可以用作队列（队列特点：先进先出）。列表是没有效率的，在插入和取出列表的末尾都快，做插入和弹出一个列表的开头是缓慢的（因为其他的元素都将产生移位）。
要实现队列，使用collections.deque的初衷是为了快速插入和取出的两端。例如：

>>> from collections import deque
#使用collections.deque的是为了加速两端的插入和取出
>>> from collections import deque
>>> queue = deque(["a","b","c"])
>>> queue
deque(['a', 'b', 'c'])
>>> queue.append("d");  #右端插入
>>> queue.append("e");
>>> queue
deque(['a', 'b', 'c', 'd', 'e'])
>>> queue.popleft()  #左端取出
'a'
>>> queue.pop()  #右端取出
'e'
>>> queue
deque(['b', 'c', 'd'])
>>>