Python中的列表list

4-1 Python创建list

Python内置的一种数据类型是列表list。list是一种有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。

比如,列出班里所有同学的名字,就可以用一个list表示:

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>>> ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

list是数学意义上的有序集合,也就是说,list中的元素是按照顺序排列的。

构造list非常简单,按照上面的代码,直接用 [ ] 把list的所有元素都括起来,就是一个list对象。

通常,我们会把list赋值给一个变量,这样,就可以通过变量来引用list:

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>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates # 打印classmates变量的内容
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

由于Python是动态语言,所以list中包含的元素并不要求都必须是同一种数据类型,我们完全可以在list中包含各种数据:

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>>> L = ['Michael', 100, True]

一个元素也没有的list,就是空list:

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>>> empty_list = []

任务

假设班里有3名同学:Adam,Lisa和Bart,他们的成绩分别是 95.5,85 和 59,请按照 名字, 分数, 名字, 分数… 的顺序按照分数从高到低用一个list表示,然后打印出来。

解答:

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L = ['adam',95.5,'lisa',85,'bart',59]
print L

4-2 Python按照索引访问list

由于list是一个有序集合,所以,我们可以用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学:

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>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

那我们如何从list中获取指定第 N 名的同学呢?方法是通过索引来获取list中的指定元素。

需要特别注意的是,索引从 0 开始,也就是说,第一个元素的索引是0,第二个元素的索引是1,以此类推。

因此,要打印第一名同学的名字,用 L[0]:

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>>> print L[0]
Adam

要打印第二名同学的名字,用 L[1]:

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>>> print L[1]
Lisa

要打印第三名同学的名字,用 L[2]:

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>>> print L[2]
Bart

要打印第四名同学的名字,用 L[3]:

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>>> print L[3]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

报错了!IndexError意思就是索引超出了范围,因为上面的list只有3个元素,有效的索引是 0,1,2。

所以,使用索引时,千万注意不要越界

任务

三名同学的成绩可以用一个list表示:

L = [95.5, 85, 59]

请按照索引分别打印出第一名、第二名、第三名、第四名的分数。

答案

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L = [95.5,85,59]
print (L[0])
print (L[1])
print (L[2])
print (L[-1])

4-3 Python之倒序访问list

我们还是用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学:

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>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

这时,老师说,请分数最低的同学站出来。

要写代码完成这个任务,我们可以先数一数这个 list,发现它包含3个元素,因此,最后一个元素的索引是2:

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>>> print L[2]
Bart

有没有更简单的方法?

有!

Bart同学是最后一名,俗称倒数第一,所以,我们可以用 -1 这个索引来表示最后一个元素:

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>>> print L[-1]
Bart

Bart同学表示躺枪。

类似的,倒数第二用 -2 表示,倒数第三用 -3 表示,倒数第四用 -4 表示:

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>>> print L[-2]
Lisa
>>> print L[-3]
Adam
>>> print L[-4]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

L[-4] 报错了,因为倒数第四不存在,一共只有3个元素。

使用倒序索引时,也要注意不要越界

任务

三名同学的成绩可以用一个list表示:

L = [95.5, 85, 59]

请按照倒序索引分别打印出倒数第一、倒数第二、倒数第三。

答案:

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L = [95.5, 85, 59]
print (L[-1])
print (L[-2])
print (L[-3])

4-4 Python之添加新元素

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append() 方法
insert()方法

现在,班里有3名同学:

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>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

今天,班里转来一名新同学 Paul,如何把新同学添加到现有的 list 中呢?

第一个办法是用 list 的 append() 方法,把新同学追加到 list 的末尾:

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>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
>>> L.append('Paul')
>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

append()总是把新的元素添加到 list 的尾部。

如果 Paul 同学表示自己总是考满分,要求添加到第一的位置,怎么办?

方法是用list的 insert()方法,它接受两个参数,第一个参数是索引号,第二个参数是待添加的新元素:

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>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
>>> L.insert(0, 'Paul')
>>> print L
['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart']

L.insert(0, ‘Paul’) 的意思是,’Paul’将被添加到索引为 0 的位置上(也就是第一个),而原来索引为 0 的Adam同学,以及后面的所有同学,都自动向后移动一位。

任务

假设新来一名学生Paul,Paul 同学的成绩比Bart好,但是比Lisa差,他应该排到第三名的位置,请用代码实现。

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L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
L.insert(2,'Paul')
print L

4-5 Python从list删除元素

Paul同学刚来几天又要转走了,那么我们怎么把Paul 从现有的list中删除呢?

如果Paul同学排在最后一个,我们可以用list的pop()方法删除:

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>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
>>> L.pop()
'Paul'
>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

pop()方法总是删掉list的最后一个元素,并且它还返回这个元素,所以我们执行 L.pop() 后,会打印出 ‘Paul’。

如果Paul同学不是排在最后一个怎么办?比如Paul同学排在第三:

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>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']

要把Paul踢出list,我们就必须先定位Paul的位置。由于Paul的索引是2,因此,用 pop(2)把Paul删掉:

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>>> L.pop(2)
'Paul'
>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

任务

注意右边编辑器代码中 list 如下:

L = [‘Adam’, ‘Lisa’, ‘Paul’, ‘Bart’]

Paul的索引是2,Bart的索引是3,如果我们要把Paul和Bart都删掉,请解释下面的代码为什么不能正确运行:

L.pop(2)

L.pop(3)

怎样调整代码可以把Paul和Bart都正确删除掉?

答:

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L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']
L.pop(3)
L.pop(2)
print L

4-6 Python中替换元素

list是可变的。

假设现在班里仍然是3名同学:

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>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

现在,Bart同学要转学走了,碰巧来了一个Paul同学,要更新班级成员名单,我们可以先把Bart删掉,再把Paul添加进来。

另一个办法是直接用Paul把Bart给替换掉:

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>>> L[2] = 'Paul'
>>> print L
L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul']

对list中的某一个索引赋值,就可以直接用新的元素替换掉原来的元素,list包含的元素个数保持不变。

由于Bart还可以用 -1 做索引,因此,下面的代码也可以完成同样的替换工作:

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>>> L[-1] = 'Paul'

任务

班里的同学按照分数排名是这样的:

L = [‘Adam’, ‘Lisa’, ‘Bart’]

但是,在一次考试后,Bart同学意外取得第一,而Adam同学考了倒数第一。

请通过对list的索引赋值,生成新的排名。

答案

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L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
L.append(L.pop(0))
L.insert(0,L.pop(1))
print L
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