Python中列表(list)知识详解(2)和注意事项以及应用示例

Python 中列表(list) 的包括其结构、常见操作(更新、添加、删除、查找、队列栈行为等),下面将逐一的进行讲解并附相关的示例。


一、列表的基础知识

1. 定义与特点

  • 定义方式 :用 [] 包裹的有序可变集合

  • 特点

    • 支持 任意类型混合
    • 支持 索引、切片
    • 可变对象(mutable)
    • 支持 重复元素
    • 嵌套
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lst = [1, 'hello', 3.14, [4, 5]]

二、列表的基本操作详解

1. 访问元素

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lst = [10, 20, 30, 40]
print(lst[0])    # 10
print(lst[-1])   # 40

2. 更新元素

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lst[1] = 25
print(lst)  # [10, 25, 30, 40]

三、添加元素

1. append():在末尾添加一个元素

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lst.append(50)
# [10, 25, 30, 40, 50]

2. extend():在末尾扩展多个元素(列表合并)

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lst.extend([60, 70])
# [10, 25, 30, 40, 50, 60, 70]

3. insert(index, value):在指定位置插入元素

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lst.insert(1, 15)
# [10, 15, 25, 30, 40, 50, 60, 70]

四、删除元素

1. pop(index=-1):按索引删除,返回被删除元素

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x = lst.pop()      # 删除最后一个
y = lst.pop(1)     # 删除索引 1 的元素

2. remove(value):按值删除第一个匹配项

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lst.remove(30)     # 删除第一个值为 30 的元素

3. clear():清空列表

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lst.clear()

4. del:按索引或切片删除

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del lst[0]
del lst[1:3]

五、查找元素

1. in 操作

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if 25 in lst:
    print("Found")

2. index(value, start, end):返回第一个匹配值的索引

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lst.index(25)

3. count(value):统计出现次数

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lst.count(25)

六、排序和反转

1. sort()原地排序

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lst.sort()           # 升序
lst.sort(reverse=True)

2. sorted():返回新排序列表(不修改原始列表)

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sorted_lst = sorted(lst)

3. reverse():反转顺序

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lst.reverse()

七、切片操作(强大)

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lst = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
print(lst[1:4])     # [1, 2, 3]
print(lst[::-1])    # [5, 4, 3, 2, 1, 0] 反转
print(lst[::2])     # [0, 2, 4]

八、栈(Stack)和队列(Queue)操作

栈:先进后出(LIFO)

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stack = []
stack.append(1)
stack.append(2)
stack.append(3)
print(stack.pop())   # 3

队列:先进先出(FIFO)

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from collections import deque

queue = deque()
queue.append(1)
queue.append(2)
queue.append(3)
print(queue.popleft())  # 1

九、列表推导式(List Comprehension)

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squares = [x**2 for x in range(5)]
# [0, 1, 4, 9, 16]

even = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]

十、注意事项和常见误区

注意事项 说明
append() 是添加整个对象,不是拆解元素
remove() 只删除第一个匹配项,若找不到会抛异常
list1 = list2 是引用同一个对象,修改一个影响另一个
若想复制列表,使用 list.copy()list[:]list()
使用 sort() 会直接修改原列表,无法恢复
== 比较的是值,is 比较的是引用

错误示例

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a = [1, 2]
b = a
b.append(3)
print(a)  # [1, 2, 3],因为 a 和 b 指向同一个列表

正确复制:

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b = a[:]  # 或 a.copy()

十一、实用示例:队列模拟任务处理

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from collections import deque

task_queue = deque(['task1', 'task2', 'task3'])

while task_queue:
    current = task_queue.popleft()
    print(f"Processing {current}")

十二、小结

操作类型 方法
添加元素 append(), extend(), insert()
删除元素 pop(), remove(), clear(), del
查找元素 in, index(), count()
排序与反转 sort(), sorted(), reverse()
栈操作 append(), pop()
队列操作 collections.deque, append(), popleft()
列表复制 [:], .copy(), list()
推导式 [x for x in iterable if ...]

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