《Python编程:从入门到实践》学习笔记——第3章 列表简介

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前言

Python初学者一枚,文章仅为个人学习记录,便于以后查看使用。

1 列表

列表由一系列按特定顺序排列的元素组成。其中的元素之间可以没有任何关系。

鉴于列表通常包含多个元素,给列表指定一个表示复数的名称(如letters、 digits或names)是个不错的主意。

在Python中,用方括号([])来表示列表,并用逗号来分隔其中的元素。

示例:

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles)

Python将打印列表的内部表示,包括方括号:

['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']

1.1 访问列表元素

列表是有序集合。因此要访问列表的任何元素,只需将该元素的位置或索引告诉Python即可。

要访问列表元素,可指出列表的名称,再指出元素的索引,并将其放在方括号内。

示例:

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles[0])

输出:

trek

当你请求获取列表元素时, Python只返回该元素,而不包括方括号和引号。

1.2 索引

在Python中,第一个列表元素的索引为0,而不是1。

Python为访问最后一个列表元素提供了一种特殊语法:通过将索引指定为-1,可让Python返回最后一个列表元素。

示例:

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles[-1])

输出:

specialized

这种约定也适用于其他负数索引。例如,索引-2返回倒数第二个列表元素,索引-3返回倒数第三个列表元素,以此类推。

1.3 使用列表中的各个值

示例:

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
message = "My first bicycle was a " + bicycles[0].title() + "."

print(message)

输出:

My first bicycle was a Trek.

2 修改、添加和删除元素

你创建的大多数列表都将是动态的,这意味着列表创建后,将随着程序的运行增删元素。

2.1 修改列表元素

要修改列表元素,可指定列表名和要修改的元素的索引,再指定该元素的新值。

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

motorcycles[0] = 'ducati'
print(motorcycles)

输出:

['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['ducati', 'yamaha', 'suzuki']

2.2 在列表中添加元素

  1. 列表末尾添加元素:append()

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

motorcycles.append('ducati')
print(motorcycles)

输出:

['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']

△△△
方法append()让动态地创建列表易如反掌。例如,你可以先创建一个空列表,再使用一系列的append()语句添加元素。

示例:

motorcyclse = []

motorcyclse.append('honda')
motorcyclse.append('yamaha')
motorcyclse.append('suzuki')

print(motorcyclse)

输出:

['honda', 'yamaha', 'suzuki']

这种创建列表的方式极其常见,因为经常要等程序运行后,你才知道用户要在程序中存储哪些数据。

为控制用户,可首先创建一个空列表,用于存储用户将要输入的值,然后将用户提供的每个新值附加到列表中。

  1. 列表中插入元素:insert()

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']

motorcycles.insert(0, 'ducati')
print(motorcycles)

输出:

['ducati', 'honda', 'yamaha', 'suzuki']

在这个示例中,值‘ducati’被插入到了列表开头。方法insert()在索引0处添加空间,并将值‘ducati’存储到这个地方。这种操作将列表中既有的每个元素都右移一个位置。

在索引1、2等其他处添加空间也可行。

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']

motorcycles.insert(2, 'ducati')
print(motorcycles)

输出:

['honda', 'yamaha', 'ducati', 'suzuki']

2.3 从列表中删除元素

  1. 使用del语句删除元素

如果知道要删除的元素在列表中的位置,可使用del语句。

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

del motorcycles[0]
print(motorcycles)

输出:

['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['yamaha', 'suzuki']

使用del可删除任何位置处的列表元素,条件是知道其索引。

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

del motorcycles[1]
print(motorcycles)

输出:

['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'suzuki']

这段代码演示了如何删除前述列表中的第二个元素‘yamaha’。

使用del语句将值从列表中删除后,你就无法再访问它了。

  1. 使用**方法pop()**删除元素

有时候,你要将元素从列表中删除,并接着使用它的值。

方法pop()可删除列表末尾的元素,并让你能够接着使用它。术语弹出(pop)源自这样的类比:列表就像一个栈,而删除列表末尾的元素相当于弹出栈顶元素。

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

popped_motorcycles = motorcycles.pop()
print(motorcycles)
print(popped_motorcycles)

输出:

['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'yamaha']
suzuki

我们首先定义并打印了列表motorcycles。接下来,我们从这个列表中弹出一个值,并将其存储到变量popped_motorcycle中。然后我们打印这个列表,以核实从其中删除了一个值。最后,我们打印弹出的值,以证明我们依然能够访问被删除的值。

△△△
方法pop()如何起作用:假设列表中的摩托车是按购买时间存储的,就可使用方法pop()打印一条消息,指出最后购买的是哪款摩托车。示例如下:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']

last_owned = motorcycles.pop()
print("The last motorcycle I owned was a " + last_owned.title() + ".")

输出:

The last motorcycle I owned was a Suzuki.
  1. 弹出列表中任何位置处的元素

你可以使用pop() 来删除列表中任何位置的元素,只需在括号中指定要删除的元素的索引即可。

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

first_owned = motorcycles.pop(0)
print("The first motorcycle I owned was a " + first_owned.title() + ".")
print(motorcycles)

输出:

['honda', 'yamaha', 'suzuki']
The first motorcycle I owned was a Honda.
['yamaha', 'suzuki']

▲▲▲判断何时使用del语句还是pop()方法:如果你要从列表中删除一个元素,且不再以任何方式使用它,就使用del语句;如果你要在删除元素后还能继续使用它,就使用方法pop()。

  1. 根据值删除元素

有时候,你不知道要从列表中删除的值所处的位置。如果你只知道要删除的元素的值,可使用方法remove()

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)

motorcycles.remove('ducati')
print(motorcycles)

输出:

['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['honda', 'yamaha', 'suzuki']

使用remove()从列表中删除元素时,也可接着使用它的值。

示例:

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)

too_expensive = 'ducati'
motorcycles.remove(too_expensive)
print(motorcycles)
print("\nA " + too_expensive.title() + " is too expensive for me.")

注意:不能像2和3中first_owned = motorcycles.pop(0)那样,让too_expensive = motorcycles.remove(‘ducati’)

输出:

['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['honda', 'yamaha', 'suzuki']

A Ducati is too expensive for me.

在代码第1行定义列表后,我们将值’ducati’存储在变量too_expensive中。接下来,我们使用这个变量来告诉Python将哪个值从列表中删除。最后,值’ducati’已经从列表中删除,但它还存储在变量too_expensive中,让我们能够打印一条消息,指出将’ducati’从列表motorcycles中删除的原因。

注意方法remove()只删除第一个指定的值。如果要删除的值可能在列表中出现多次,就需要使用循环来判断是否删除了所有这样的值。你将在第7章学习如何这样做。

3 组织列表

3.1 方法sort()对列表进行永久性排序

示例:

cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
cars.sort()
print(cars)

输出:

['audi', 'bwm', 'sybaru', 'toyota']

方法sort()永久性地修改了列表元素的排列顺序。现在,汽车是按字母顺序排列的,再也无法恢复到原来的排列顺序。

还可以按与字母顺序相反的顺序排列列表元素,只需向sort()方法传递参数reverse=True。

示例:

cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
cars.sort(reverse=True)
print(cars)

输出:

['toyota', 'sybaru', 'bwm', 'audi']

3.2 使用函数sorted()对列表进行临时排序

要保留列表元素原来的排列顺序,同时以特定的顺序呈现它们,可使用函数sorted()

函数sorted()让你能够按特定顺序显示列表元素,同时不影响它们在列表中的原始排列顺序。

示例:

cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
print("Here is the original list:")
print(cars)

print("\nHere is the sorted list:")
print(sorted(cars))

print("\nHere is the original list again:")
print(cars)

输出:

Here is the original list:
['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']

Here is the sorted list:
['audi', 'bwm', 'sybaru', 'toyota']

Here is the original list again:
['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']

注意调用函数sorted()后,列表元素的排列顺序并没有变。

如果你要按与字母顺序相反的顺序显示列表,也可向函数sorted()传递参数reverse=True。例如,sorted(cars, reverse=True)

3.3 倒着打印列表

要反转列表元素的排列顺序,可使用方法reverse()

示例:

cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
print(cars)

cars.reverse()
print(cars)

输出:

['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
['sybaru', 'toyota', 'audi', 'bwm']

注意:reverse()不是指按与字母顺序相反的顺序排列列表元素,而只是反转列表元素的排列顺序。

方法reverse()永久性地修改列表元素的排列顺序,但可随时恢复到原来的排列顺序,为此只需对列表再次调用reverse()即可。

3.4 确定列表的长度

使用**函数len()**可快速获悉列表的长度。

示例:

cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
print(len(cars))

输出:

4

Python计算列表元素数时从1开始。

4 使用列表时避免索引错误

仅当列表为空时(例如,motorcycles = []),利用 列表名称[-1](例如,motorcycles[-1])这种方法访问最后一个元素的方式才会导致错误。

发生索引错误却找不到解决办法时,请尝试将列表或其长度打印出来。列表可能与你以为的截然不同,在程序对其进行了动态处理时尤其如此。通过查看列表或其包含的元素数,可帮助你找出这种逻辑错误。

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