【python基础知识】列表简介

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在Python中，列表（List）是最常用的数据结构之一。它可以存储任意数量、任意类型的数据，并且支持动态增删改查。本文将详细介绍列表的核心操作、排序技巧、遍历方法以及切片复制等高级用法。

列表的基本操作（增删改查）

列表是一种可变的有序集合，使用方括号 [] 表示。

创建列表

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# 空列表
empty_list = []

# 包含不同数据类型的列表
mixed_list = [1, "apple", True, 3.14]

# 嵌套列表
nested_list = [[1, 2], [3, 4]]

添加元素

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fruits = ["apple", "banana"]

# 在末尾添加元素
fruits.append("cherry")  # 结果：['apple', 'banana', 'cherry']

# 在指定位置插入元素
fruits.insert(1, "grape")  # 结果：['apple', 'grape', 'banana', 'cherry']

删除元素

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# 根据索引删除
popped = fruits.pop(1)  # 删除 'grape'，并返回该元素

# 根据值删除（第一个匹配项）
fruits.remove("apple")  # 结果：['banana', 'cherry']

# 清空列表
fruits.clear()  # 结果：[]

修改元素

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numbers = [1, 2, 3]
numbers[1] = 20  # 结果：[1, 20, 3]

查询元素

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# 判断元素是否存在
if "apple" in fruits:
    print("Found!")

# 获取元素索引
index = fruits.index("banana")  # 返回 0

# 统计元素出现次数
count = fruits.count("cherry")  # 返回 1

列表排序技巧

Python提供了两种排序方式：原地排序和返回新列表的排序。

原地排序（修改原列表）

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numbers = [3, 1, 4]
numbers.sort()  # 结果：[1, 3, 4]

# 降序排序
numbers.sort(reverse=True)  # 结果：[4, 3, 1]

# 自定义排序（按字符串长度）
words = ["apple", "grape", "banana"]
words.sort(key=len)  # 结果：['apple', 'grape', 'banana']

返回新列表的排序

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numbers = [3, 1, 4]
sorted_numbers = sorted(numbers)  # 原列表不变，返回 [1, 3, 4]

# 降序
sorted_numbers = sorted(numbers, reverse=True)  # 返回 [4, 3, 1]

遍历列表（for循环）

遍历是处理列表数据的核心操作，Python提供了多种遍历方式。

基本遍历

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fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

获取索引和值（enumerate）

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for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"Index {index}: {fruit}")

遍历并修改列表（需通过索引）

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numbers = [1, 2, 3]
for i in range(len(numbers)):
    numbers[i] *= 2  # 结果：[2, 4, 6]

切片操作与列表复制

切片是Python列表的高级特性，可以高效地获取子列表或复制列表。

切片语法

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my_list = [0, 1, 2, 3, 4, 5]

# 获取索引1到3的元素（不包含3）
slice1 = my_list[1:3]  # 结果：[1, 2]

# 获取前3个元素
slice2 = my_list[:3]  # 结果：[0, 1, 2]

# 获取从索引2开始的所有元素
slice3 = my_list[2:]  # 结果：[2, 3, 4, 5]

# 步长为2（每隔一个元素取一个）
slice4 = my_list[::2]  # 结果：[0, 2, 4]

# 反转列表
reversed_list = my_list[::-1]  # 结果：[5, 4, 3, 2, 1, 0]

列表复制

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# 错误方式：仅创建引用
list1 = [1, 2, 3]
list2 = list1  # list2和list1指向同一对象

# 正确方式：使用切片复制
list3 = list1[:]  # 创建独立副本

# 或使用copy()方法
list4 = list1.copy()  # 效果同上

深拷贝与浅拷贝

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# 浅拷贝（只复制一层）
nested_list = [[1], [2]]
shallow_copy = nested_list.copy()
shallow_copy[0][0] = 100  # 会同时修改原列表

# 深拷贝（完全独立）
import copy
deep_copy = copy.deepcopy(nested_list)
deep_copy[0][0] = 200  # 只修改深拷贝的列表

列表常用方法速查表

方法	描述
`append(x)`	在列表末尾添加元素x
`insert(i, x)`	在索引i处插入元素x
`remove(x)`	删除第一个值为x的元素
`pop([i])`	删除并返回索引i处的元素（默认最后一个）
`clear()`	清空列表
`sort()`	原地排序
`sorted()`	返回排序后的新列表
`reverse()`	反转列表元素顺序
`copy()`	返回列表的浅拷贝
`count(x)`	返回元素x出现的次数
`index(x)`	返回元素x第一次出现的索引

总结

列表是Python中最灵活的数据结构之一，掌握列表的增删改查、排序遍历以及切片复制等操作，是编写高效Python代码的基础。建议通过实际项目练习来加深理解，比如处理数据集合、实现算法等。