Python基础及应用
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4.3 List(列表)

List又叫列表,也是一个线性结构,它的表达形式是:

List的性质和Tuple是非常类似的,上述Tuple的操作都可以用在List上,但是List有一个最重要的特点就是元素可以修改,所以List的功能要比Tuple更加丰富。

由于List的查找和遍历语法与Tuple是完全一致的,所以这里就不再赘述了,我们把主要精力放到List的特性上。

4.3.1 添加

之前已经提到了,List是可以修改的,因此可以在尾部添加一个元素,比如:

这段代码会输出:

append方法的作用是在List后面追加一个元素,类似地,还有extendinsert可以用于添加元素,比如:

这段代码会输出:

extend接收一个参数,内容为要合并进这个list的一个可迭代对象,所以这里可以传入一个List或者Tuple。

insert接收两个参数,分别是下标和被插入的对象,可以在指定下标位置插入指定对象。

4.3.2 删除

由于List元素是可以修改的,因此删除也是允许的,List删除元素有三种方法。

1.del操作符

del是一个Python内建的一元操作符,只有一个参数是被删除的对象,比如:

这段代码会输出:

del一般用来删除指定位置的元素。

2.pop方法

pop方法没有参数,默认删除最后一个元素,比如:

这段代码会输出:

3.remove方法

remove方法接收一个参数,为被删除的对象,比如:

这段代码会输出:

同时也可以看出remove是从前往后查找,删除遇到第一个相等的元素。

4.3.3 修改

List可以在原位进行修改,直接用下标访问就可以,比如:

这段代码会输出:

这样第三个元素就被修改了。

还记得我们刚刚学习的切片操作符吗?对于List来说可以一次修改一段值,比如:

这段代码会输出:

也可以等间隔赋值:

这段代码会输出:

很多时候我们希望在遍历过程中修改值,那么就有了新的问题,如果删除了一个值,那么之后会不会遍历到已删除的值?而如果在尾部添加了一个值,那么之后新添加的值会不会被遍历到?在Python中遍历List时修改值是完全安全的,不会遍历到删除的值并且新添加的值会正常遍历,我们看一个例子:

在for循环中建立的循环变量item只是原对象list1中元素的一个拷贝,所以直接修改item不会对list1造成任何影响,我们依旧需要用下标或者List的方法来修改list1的值。

之前我们都是通过while来完成跟下标有关的循环的,这里介绍如何用for来进行下标相关的循环,那就是利用enumerate返回一个迭代器,这个迭代器可以同时生成下标和对应的值用于遍历。当然由于还没有讲到函数和面向对象的相关知识,这里只要有个印象即可,能模仿使用更好。

4.3.4 排序和翻转

很多时候,我们希望数据是有序的,而List提供了sort方法用于排序和reverse方法用于翻转,比如:

这段代码会输出:

第一个reverse方法的作用就是将List前后翻转,第二个sort方法是将元素从小到大排列,第三个sort加了一个reversed=True的参数,所以它会从大到小排列元素。

4.3.5 推导式

列表推导式是一种可以快速生成List的方法。

比如想生成一个含有0~100中所有偶数的列表可能会这么写:

但是如果使用列表推导式,只用一行即可:

怎么理解这个语法呢?这里的语法很像经典集合论中对集合的定义,其中最开始的i是代表元素,而后面的for i in range(101)说明了这个元素的取值范围,最后的一个if是限制条件。

同时代表元素还可以做一些简单的运算,比如:

这里输出的结果是:

这里依靠列表推导式就快速生成了100以内的完全平方数。

另外值得一提的是,列表推导式不仅简洁、可读性高,更关键的是相比之前的循环生成,列表推导式的效率要高得多,因此在写Python代码中应该善于使用列表推导式。