Python学习之列表和元组的使用详解

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列表和元组简介

如果说在 Python 语言中找一个最优秀的数据类型，那无疑是列表，如果要在推荐一个，那我选择元组，本篇博客我们的重心会放在列表上，元组可以看成不能被修改的列表，所以作为赠品 进行学习即可。

列表是一种非常灵活的数据结构，可以弥补前文字符串类型的很多不足。

正式学习前，还需要记住两个英文单词，列表（list），元组 （tuple）。

列表学习要点

先看一遍列表定义：

列表是可变序列，也是一种可存储任意数据类型的容器，用中括号（[]）表示开始和结束，内部各元素使用英文逗号（,）分隔，每个元素都可称为项目，并且每个元素都有一个索引，也被称为下标。

列表的声明语法

声明一个列表，可以参考下述几种格式。

使用空中括号 [] 声明一个空列表

my_list = []
print(my_list)

声明包含一个元素的列表

my_list = [1]
print(my_list)

声明包含多个元素的列表

my_list = [1,2]
print(my_list)

声明包含多个不同数据类型元素的列表

my_list = [1,'a',True]
print(my_list)

声明一个列表中包含列表

my_list = [1,['a'],[True,1,1]]
print(my_list)

列表的读取

读取列表中最重要的概念是下标，也叫做位置或者索引。下标从 0 开始计数，即列表内第一项元素的索引是 0，例如下述代码，读取数字 2。

my_list = [1,2,3,4,5]
print(my_list[1]) # 数字2所在的下标为1

列表操作

列表是一个动态容器，其支持对其元素的增加，删除，修改，查询，合并等操作，用到的都是字典对象的方法，基本操作的方法名如下所示：

• append()：末尾追加元素；
• extend()：末尾追加列表，也可以理解为两个列表合并；
• insert()：在指定位置插入元素；
• copy()：列表复制；
• clear()：清空列表；
• count()：统计列表指定元素个数；
• pop()：删除并返回指定下标对应的元素；
• remove()：删除列表中指定元素；
• index()：获取指定元素的下标；
• reverse()：反转元素；
• sort()：对列表元素进行排序。

列表元素添加方法

从上述清单中，可以查看到列表追加元素，有两种办法可以实现，其一是使用 append() 方法，其二是使用 insert() 方法，示例代码如下所示：

my_list = [1,2,3,4,5]
my_list.append(888)
my_list.insert(1,666)
print(my_list)

对比一下上述两个方法的差异，可以看到 append() 仅能在里列表末尾追加元素，而 insert() 方法可以在任意位置插入元素，即 insert() 方法的第一个参数为索引，表示插入位置。

列表元素查找方法

在列表中查找某一元素，使用 index() 方法实现，该方法的语法格式如下所示：

my_list.index(value,[start[,stop]])

其中 my_list 是待查找目标列表，value 表示待查找的值，start 和 stop 为可选参数，表示开始查找的索引值和结束查找的索引值，该方法当查找到元素后，会返回第一个找到的元素索引位置，例如下述代码，会返回 3。

my_list = [1,2,3,4,5]
ret = my_list.index(4)
print(ret)

如果该方法没有在目标列表中找到元素，会报错，错误类型为 ValueError。

除 index() 方法外，列表的读取其实也是元素查找方式，例如读取下标 2 的元素，代码如下：

my_list = [1,2,3,4,5]
ret = my_list[2]
print(ret)

还可以使用成员运算符 in，对列表进行判断，关于成员操作符的更多知识，后期总结运算符的时候，会详细说明。以下代码会返回 True，即表示数字 2 在列表中。

my_list = [1,2,3,4,5]
ret = 2 in my_list
print(ret)

在列表中还有一个重要知识点，即列表切片，学习该知识点需要先牢牢掌握列表按索引读取相关语法，切片的语法格式如下：

my_list = [1,2,3,4,5]
ret = my_list[1:3:2]
print(ret)

可以看到上述第二行代码，在原列表读取的规则之上，格式变为了 [1:3:2]，将其转换为中文语法说明如下所示：

my_list[起始索引:结束索引:步长]

使用切片的时候，英文冒号不能缺少，起始索引为必选项，结束索引和步长为可选项。

如果理解困难，最好的办法就是反复用代码校验。

# 缺省结束索引，默认获取到列表结尾元素
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
ret = my_list[1:]
print(ret) # 输出 [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 缺少步长，默认按照索引+1解决，同时不包含结束索引代表的元素
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
ret = my_list[1:5]
print(ret) # 输出 [2, 3, 4, 5]

# 步长设置为2，表示索引每次+2
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
ret = my_list[1:6:2]
print(ret) # 输出 [2, 4, 6]

上述代码如何理解已经在注释中进行说明，重点要掌握的切片知识点整理如下：

一首打油诗送给大家~

切片不能丢冒号 结束步长可不要 默认索引都加一 左闭右开要牢记

列表元素的修改和删除

前文已经掌握了列表的读取，将读取到的元素重新赋值就是列表的修改，例如下述代码。

my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
print(my_list)

列表元素删除 在 Python 中，提出了多种列表元素删除的方式，本小节学习三个列表元素删除的方法，即 clear()，pop()，remove()，除此之外还可以使用 del() 函数对列表元素进行删除。

my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
my_list.clear() # 列表清空
print(my_list)

使用 pop() 方法删除列表元素，默认从尾部删除，并返回被删除的元素。

my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
ret = my_list.pop()
print(my_list) # 删除最后一项
print(ret) # 返回被删除的元素

pop() 方法中可以传递一个 index 值，该值表示下标值，即删除指定位置的元素，与之对应的是 remove() 方法的参数，该值表示待删除的目标元素，例如在列表中删除元素 5，使用的代码如下：

my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
ret = my_list.remove(5)
print(my_list)
print(ret)

测试之后，可以发现 remove() 方法无返回值，并且该方法只删除第一个匹配到的元素，也就是当列表中有多个目标元素时，只有最先匹配到的元素被删除。

del() 函数可以删除列表中指定元素，也可以直接删除列表对象，代码如下：

# 删除索引位置为5的元素
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
del(my_list[5])
print(my_list)


# 删除整个列表对象
my_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
my_list[1] = 666
del my_list
print(my_list)

列表元素合并

使用 extend() 方法可以将列表进行合并：

my_list1 = [1,2,3]
my_list2 = [666,777,888]
my_list1.extend([666,777,888])
print(my_list1)

注意 extend() 方法不会生成新的列表。

列表合并也可以使用加号（+） 实现，该语法会产生一个新的列表。

my_list1 = [1,2,3]
my_list2 = [666,777,888]
my_list = my_list1 + my_list2
print(my_list)

列表元素顺序变化

列表排序用到的方法是 sort()，该方法默认按照 ASCII 进行增序或者减序排列，测试代码如下所示：

my_list = [4,1,2,6,7,3,8,12,10]
my_list.sort()
print(my_list)

在 sort() 方法中也有 2 个参数，格式如下：

my_list.sort(key=None,reverse=False)

参数 key 为可选参数，可以传入一个函数名，该函数会作用与列表中的每一项元素，例如将列表中每一项元素都转换为小写字母。

my_list = ['ABC','CDS','Juejin','YUE']
my_list.sort(key=str.lower)
print(my_list)

sort() 方法会对原列表进行排序，如果想生成一个新列表，可以使用 sorted() 函数，代码如下：

my_list = ['ABC','CDS','Juejin','YUE']
ret = sorted(my_list)
print(ret)

除此之外，还可以使用 reverse() 方法。

my_list = ['ABC','CDS','Juejin','YUE']
my_list.reverse()
print(my_list)

元组学习要点

元组定义与列表基本一致，只需要做好如下区分即可。

• 元组不能对其包含的元素进行修改，即元组不可变；
• 元组用小括号（()）表示。

再次进行简单总结：

元组是不可变序列，也是可以包含任意数据类型的容器，用小括号（()）表示，元素之间用逗号（,）分隔 。一定要注意的就是不可变序列，不可变的含义是不能对元组进行增加，修改，删除，位置变换等操作。

元组基本知识

声明一个元组

my_tuple = ()
print(my_tuple)
print(type(my_tuple))

声明一个只包含 1 个值的元组，要求必须带一个逗号，否则会按照整数处理。

my_tuple = (1,)
print(my_tuple)
print(type(my_tuple))

声明包含多个值的元组：

my_tuple = (1,2,3,4,5,6,[1])
print(my_tuple)
print(type(my_tuple))

元组的基本操作

由于元组对象的方法使用与列表一致，接下来仅对元组进行罗列。

• count()：统计元组中元素个数；
• index()：返回指定元素的下标。

其余可作用于元组的内置函数如下所示：

• len()：获取元组元素个数；
• max()：返回元组中最大值；
• min()：返回最小值；
• tuple()：将列表转换为元组；
• type()：返回对象类型；
• del()：删除整个元组对象，注意不能删除元组内元素；
• sum()：求和。

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