Python（三）操作列表

一、遍历整个列表

如果需要对列表中的每个元素都执行相同的操作，可使用Python中的for循环。下面使用for循环打印一个名单中的所有名字：

python 复制代码

peoples=['Alice','David','Bob','Cindy']
for people in peoples:
    print(people)

输出就是列表中所有的名字：

1、深入研究循环

循环很重要，因为它是让计算机自动完成重复工作的常见方式之一。刚开始使用循环时请牢记，不管列表包含多少个元素，每个元素都将被执行循环指定的步骤。如果列表包含100万个元素，Python就将重复执行指定的步骤100万次，而且通常速度非常快。

在编写for循环时，可以给将依次与列表中的每个值相关联的临时变量指定任意名称。然而，选择描述单个列表元素的有意义的名称大有裨益。使用单数和复数形式的名称，可帮助你判断代码段处理的是单个列表元素还是整个列表。

python 复制代码

for cat in cats:
for dog in dogs:
for items in items:

2、在for循环中执行更多的操作

在for循环中，想包含多少行代码都可以。

python 复制代码

peoples=['Alice','David','Bob','Cindy']
for people in peoples:
    print("Hello,",f"{people}")
    print("Nice to meet you")

3、在for循环结束后执行一些操作

在for循环后面，没有缩进的代码都只执行一次，不会重复执行。

python 复制代码

peoples=['Alice','David','Bob','Cindy']
for people in peoples:
    print("Hello,",f"{people}")
print("Thank you attend this meeting")

输出结果如下：

使用for循环处理数据，是一种对数据集执行整体操作的不错方式。

二、避免缩进错误

Python根据缩进来判断代码行与程序其他部分的关系。Python通过缩进让代码更易读。当你开始编写必须正确缩进的代码时，需要注意一些常见的缩进错误。

1、忘记缩进

位于for语句后面且属于循环组成部分的代码行，一定要缩进。如果忘记缩进，Python会提醒你。

python 复制代码

peoples=['Alice','David','Bob','Cindy']
for people in peoples:
print(people)

Python如果没有找到期望缩进的代码块，会让你知道哪行代码出了问题。

2、忘记缩进额外的代码行

例如，如果忘记缩进循环中的第二行代码，就会出现这种情况：

python 复制代码

peoples=['Alice','David','Bob','Cindy']
for people in peoples:
    print(people)
print("明天上午十点开会！")

只有最后一个人收到了开会消息，其他人都没有收到，这是一个逻辑错误。从语法上看，这些代码是合法的，但由于存在逻辑错误，结果并不符合预期。

3、不必要的缩进

如果你不小心缩进了无需缩进的代码行，Python会指出这一点：

python 复制代码

message="Hello World"
    print(message)

Python会提示IndentationError: unexpected indent错误。

4、循环后不必要的缩进

如果你不小心缩进了应在循环结束后执行的代码，这些代码将针对每个列表元素重复执行。在一些情况下，这可能导致Python报告语法错误，但通常只会导致逻辑错误。

三、创建数值列表

列表非常适合用于存储数值集合，而Python提供了很多工具，可帮助你高效地处理数值列表。

1、使用range()函数

Python函数range()让你能够轻松地生成一系列的数。例如，可以像下面这样使用range()函数打印一系列的数：

python 复制代码

for value in range(1,4):
    print(value)

output 复制代码

range()函数让Python从指定的第一个值开始数，并在到达指定的第二个值时停止，因此输出不包含第二个值（这里为5）。在调用range()函数时，也可只指定一个参数，这样它将从0开始，例如，range(6)返回0-5（含）。

2、使用range()函数创建数值列表

要创建数值列表，可使用list()函数将range()的结果直接转换为列表。如果将range()作为list()的参数，输出将是一个数值列表。

python 复制代码

numbers=list(range(1,6))
print(numbers)

output 复制代码

[1, 2, 3, 4, 5]

在使用range()函数时，还可指定步长。

python 复制代码

numbers=list(range(1,6,2))
print(numbers)

output 复制代码

[1, 3, 5]

3、对数值列表执行简单的统计计算

有几个Python函数可帮助你处理数值列表。例如，你可以轻松地找出数值列表中的最大值、最小值和总和。

python 复制代码

numbers=[1,2,3,4,5]
print(max(numbers))
print(min(numbers))
print(sum(numbers))

output 复制代码

5
1
15

4、列表推导式

列表推导式（list comprehension）将for循环和创建新元素的代码合并成一行，并自动追加新元素。要使用这种语法，首先指定一个描述性的列表名，然后指定一个左方括号，并定义一个表达式，用于生成要存储到列表中的值。接下来，编写一个for循环，用于给表达式提供值，再加上右方括号。

python 复制代码

squares=[value**2 for value in range(1,11)]
print(squares)

output 复制代码

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

四、使用列表的一部分

处理列表的部分元素，在Python中称为切片（slice）。

1、切片

要创建切片，可指定要使用的第一个元素和最后一个元素的索引。与range()函数一样，Python在到达指定的第二个索引之前的元素停止。

python 复制代码

animals=['cat','dog','rabbit','horse','monkey']
print(animals[0:3])

output 复制代码

['cat', 'dog', 'rabbit']

如果没有指定第一个索引，Python将自动从列表开头开始。

python 复制代码

animals=['cat','dog','rabbit','horse','monkey']
print(animals[:4])

output 复制代码

['cat', 'dog', 'rabbit', 'horse']

要让切片终止于列表末尾，也可使用类似语法。

python 复制代码

animals=['cat','dog','rabbit','horse','monkey']
print(animals[2:])

output 复制代码

['rabbit', 'horse', 'monkey']

无论列表多长，这种语法都能够让你输出从特定位置到列表末尾的所有元素。负数索引返回与列表末尾有相应距离的元素，因此可以输出列表末尾的任意切片。

python 复制代码

animals=['cat','dog','rabbit','horse','monkey']
print(animals[-3:])

output 复制代码

['rabbit', 'horse', 'monkey']

可在表示切片的方括号内指定第三个值。这个值告诉Python在指定范围内每隔多少元素提取一个。

2、遍历切片

如果要遍历列表中的部分元素，可在for循环中使用切片。在很多情况下，切片是很有用的。例如，在处理数据时，可以使用切片来进行批量处理；在编写Web应用程序时，可以使用切片来分页显示信息，并在每页上显示数量合适的信息。

python 复制代码

animals=['cat','dog','rabbit','horse','monkey']
for animal in animals[:3]:
    print(animal)

output 复制代码

cat
dog
rabbit

3、复制列表

要复制列表，可以创建一个包含整个列表的切片，方法是同时省略起始索引和终止索引（[:]）。这让Python创建一个起始于第一个元素、终止于最后一个元素的切片，即复制整个列表。

python 复制代码

my_foods=['pizza','falafel','carrot cake']
friend_foods=my_foods[:]
print("my_foods:",my_foods)
print("friend_foods:",friend_foods)

output 复制代码

my_foods: ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
friend_foods: ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']

五、元组

列表非常适合用于存储在程序运行期间可能变化的数据集。列表是可以修改的，这对于网站的用户列表或游戏中的角色列表至关重要。然而，你有时候需要创建一系列不可修改的元素，元组可满足这种需求。Python将不能修改的值称为不可变的 ，而不可变的列表称为元组（tuple）。

1、定义元组

元组使用圆括号而不是方括号来标识。定义元组后，就可使用索引来访问其元素，就像访问列表元素一样。

python 复制代码

dimensions=(200,50)
print(dimensions[0])
print(dimensions[1])

output 复制代码

200
50

下面来尝试修改第一个元素的值，导致Python返回类型错误的信息：

元组是由逗号标识的，如果你要定义只包含一个元素的元组，必须在这个元素后面加上逗号：

python 复制代码

my_t=(3,)

2、遍历元组中的所有值

像列表一样，也可以使用for循环来遍历元组中的所有值：

python 复制代码

dimensions=(200,50)
for dimension in dimensions:
    print(dimension)

output 复制代码

200
50

3、修改元组变量

虽然不能修改元组的元素，但可以给表示元组的变量赋值。

python 复制代码

dimensions=(200,50)
for dimension in dimensions:
    print("修改前：",dimension)
dimensions=(400,100)
for dimension in dimensions:
    print("修改后：",dimension)

output 复制代码

修改前： 200
修改前： 50
修改后： 400
修改后： 100

相比于列表，元组是更简单的数据结构。如果需要存储一组在程序的整个生命周期内都不变的值，就可以使用元组。