【Python】列表｜元组

文章目录

[1. 列表是什么？元组是什么？](#1. 列表是什么？元组是什么？)
[2. 创建列表](#2. 创建列表)
[3. 访问下标](#3. 访问下标)
[4. 切片操作](#4. 切片操作)
[5. 遍历列表元素](#5. 遍历列表元素)
[6. 新增元素](#6. 新增元素)
[7. 查找元素](#7. 查找元素)
[8. 删除元素](#8. 删除元素)
[9. 连接列表](#9. 连接列表)
[10. 关于元组](#10. 关于元组)
小结

1. 列表是什么？元组是什么？

编程中，经常需要使用变量，来保存 / 表示数据。

如果代码中需要表示的数据个数比较少，我们直接创建多个变量即可。

python 复制代码

num1 = 10
num2 = 20
num3 = 30
......

但是有的时候，代码中需要表示的数据特别多，甚至也不知道要表示多少个数据。这个时候，就需要用到列表。

列表是一种让程序猿在代码中批量表示/保存数据的方式

就像我们去超市买辣条，如果只是买一两根辣条，那咱们直接拿着辣条就走了。
但是如果一次买个十根八根的，这个时候用手拿就不好拿，超市老板就会给我们个袋子。
这个袋子，就相当于列表

元组和列表相比，是非常相似的，只是列表中放哪些元素可以修改调整，元组中放的元素是创建元组的时候就设定好的，不能修改调整。

2. 创建列表

创建列表主要有两种方式。[ ] 表示一个空的列表。

python 复制代码

alist = []

alist = list()

print(type(alist))

结果如下：

如果需要往里面设置初始值，可以直接写在 [ ] 当中。

可以直接使用 print 来打印 list 中的元素内容。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist)

结果如下：

列表中存放的元素允许是不同的类型。（这一点和 C++ Java 差别较大）。

python 复制代码

alist = [1, 'hello', True]
print(alist)

运行结果如下：

因为 list 本身是 Python 中的内建函数，不宜再使用 list 作为变量名，因此命名为 alist。

3. 访问下标

可以通过下标访问操作符 [ ] 来获取到列表中的任意元素。

我们把 [ ] 中填写的数字，称为下标或者索引。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[2])

运行结果如下：

注意： 下标是从 0 开始计数的，因此下标为 2，则对应着 3 这个元素。

通过下标不光能读取元素内容，还能修改元素的值。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
alist[2] = 100
print(alist)

运行结果如下：

如果下标超出列表的有效范围，会抛出异常。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[100])

报错：

复制代码

IndexError: list index out of range

因为下标是从 0 开始的，因此下标的有效范围是 [0, 列表长度 - 1]。使用 len 函数可以获取到列表的元素个数。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(len(alist))

运行结果如下：

下标可以取负数，表示 "倒数第几个元素"。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[3])
print(alist[-1])

结果如下：

其中 alist[-1] 相当于 alist[len(alist) - 1]。

原理图如下：

4. 切片操作

通过下标操作是一次取出里面第一个元素。

通过切片，则是一次取出一组连续的元素，相当于得到一个 子列表

使用 [ : ] 的方式进行切片操作。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[1:3])

结果如下：

其中：alist[1:3] 中的 1:3 表示的是 [1, 3) 这样的由下标构成的前闭后开区间。也就是从下标为 1 的元素开始(2)，到下标为 3 的元素结束(4)，但是不包含下标为 3 的元素。所以最终结果只有 2, 3

切片操作中可以省略前后边界

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[1:])      # 省略后边界，表示获取到列表末尾
print(alist[:-1])     # 省略前边界，表示从列表开头获取
print(alist[:])       # 省略两个边界，表示获取到整个列表。

结果如下：

切片操作还可以指定 "步长"，也就是 "每访问一个元素后，下标自增几步"

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[::1])
print(alist[::2])
print(alist[::3])
print(alist[::5])

运行结果如下：

切片操作指定的步长还可以是负数，此时是从后往前进行取元素。表示 "每访问一个元素之后，下标自减几步"

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[::-1])
print(alist[::-2])
print(alist[::-3])
print(alist[::-5])

运行结果如下：

如果切片中填写的数字越界了，不会有负面效果。只会尽可能的把满足条件的元素打印。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[100:200])

运行结果如下：

5. 遍历列表元素

"遍历" 指的是把元素一个一个的取出来，再分别进行处理。

最简单的办法就是使用 for 循环

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]

for elem in alist:
    print(elem)

运行结果如下：

也可以使用 for 按照范围生成下标，按下标访问

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]

for i in range(0, len(alist)):
    print(alist[i])

运行结果如下：

还可以使用 while 循环，手动控制下标的变化

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]

i = 0
while i < len(alist):
    print(alist[i])
    i += 1

运行结果如下：

6. 新增元素

使用 append 方法，向列表末尾插入一个元素（尾插）。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
alist.append('hello')
print(alist)

运行结果如下：

使用 insert 方法，向任意位置插入一个元素。

insert 中的第一个参数表示要插入元素的下标。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
alist.insert(1, 'hello')
print(alist)

运行结果如下：

什么是 "方法"(method)？

方法其实就是函数。只不过函数是独立存在的，而方法往往要依附于某个 "对象"。像上述代码 alist.append，其中 append 就是依附于 alist，相当于是 "针对 alist 这个列表，进行尾插操作"。

7. 查找元素

使用 in 操作符，判定元素是否在列表中存在。返回值是布尔类型。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(2 in alist)
print(10 in alist)

运行结果如下：

使用 index 方法，查找元素在列表中的下标。返回值是一个整数。如果元素不存在，则会抛出异常。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist.index(2))
print(alist.index(10))

运行结果如下：

8. 删除元素

使用 pop 方法删除最末尾元素

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
alist.pop()
print(alist)

运行结果如下：

pop 也能按照下标来删除元素

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
alist.pop(2)
print(alist)

运行结果如下：

使用 remove 方法，按照值删除元素。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
alist.remove(2)
print(alist)

运行结果如下：

9. 连接列表

使用 + 能够把两个列表拼接在一起。

此处的 + 结果会生成一个新的列表，而不会影响到旧列表的内容。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
blist = [5, 6, 7]
print(alist + blist)

运行结果如下：

使用 extend 方法，相当于把一个列表拼接到另一个列表的后面。

其中 a.extend(b)，是把 b 中的内容拼接到 a 的末尾，不会修改 b，但是会修改 a。

python 复制代码

alist = [1, 2, 3, 4]
blist = [5, 6, 7]
alist.extend(blist)
print(alist)
print(blist)

运行结果如下：

10. 关于元组

元组的功能和列表相比，基本是一致的。

元组使用 ( ) 来表示。

python 复制代码

atuple = ()
atuple = tuple()

注意：元组不能修改里面的元素，列表则可以修改里面的元素

因此，像读操作，比如：访问下标，切片，遍历，in，index，+ 等，元组也是一样支持的。
但是，像写操作，比如：修改元素，新增元素，删除元素，extend 等，元组则不能支持。

另外，元组在 Python 中很多时候是默认的集合类型。例如，当一个函数返回多个值的时候。

python 复制代码

def getPoint():
    return 10, 20

result = getPoint()
print(type(result))

运行结果如下：此处的 result 的类型，其实是元组。

那么问题来了，既然已经有了列表，为啥还需要有元组？

元组相比于列表来说，优势有两方面：

你有一个列表，现在需要调用一个函数进行一些处理。但是你有不是特别确认这个函数是否会把你的列表数据弄乱。那么这时候传一个元组就安全很多。
另外，字典是一个键值对结构。要求字典的键必须是"可hash对象"（字典本质上也是一个 hash 表）。而一个可 hash 对象的前提就是：不可变。因此元组可以作为字典的键，但是列表不行。

小结

列表和元组都是日常开发最常用到的类型。最核心的操作就是根据 [ ] 来按下标操作。

在需要表示一个"序列"的场景下，就可以考虑使用列表和元组。

如果元素不需要改变，则优先考虑元组。
如果元素需要改变，则优先考虑列表。