Python 列表（List）

在本文中，我们将学习有关Python列表的所有内容;如何创建它们、对列表进行切片、添加或删除其中的元素等等。

Python提供了一系列通常称为序列的复合数据类型。List是Python中使用最频繁且用途最广泛的数据类型之一。

如何建立列表（List）？

在Python编程中，通过将所有项目（元素）放在方括号[]中并用逗号分隔来创建列表。

它可以具有任意数量的项目，并且它们可以具有不同的类型（整数，浮点数，字符串等）。

# 空 list
my_list = []

# 整数list
my_list = [1, 2, 3]

# 具有混合数据类型的列表
my_list = [1, "Hello", 3.4]

同样，一个列表甚至可以将另一个列表作为项目。这称为嵌套列表。

# 嵌套 list
my_list = ["mouse", [8, 4, 6], ['a']]

如何访问列表中的元素？

我们可以通过多种方式访问列表的元素。

列表索引

我们可以使用索引运算符[]来访问列表中的项目。索引从0开始。因此，包含5个元素的列表的索引从0到4。

尝试访问其他元素，否则将引发IndexError。索引必须是整数。我们不能使用float或其他类型，这将导致TypeError。

使用嵌套索引访问嵌套列表。

my_list = ['p','r','o','b','e']
# 输出: p
print(my_list[0])

# 输出: o
print(my_list[2])

# 输出: e
print(my_list[4])

# 错误！ 仅整数可用于索引
# my_list[4.0]

# 嵌套列表
n_list = ["Happy", [2,0,1,5]]

# 嵌套索引

# 输出: a
print(n_list[0][1])    

# 输出: 5
print(n_list[1][3])

负索引

Python允许对其序列进行负索引。索引-1表示最后一项，-2表示倒数第二项，依此类推。

my_list = ['p','r','o','b','e']

# 输出: e
print(my_list[-1])

# 输出: p
print(my_list[-5])

如何在Python中切片列表？

我们可以使用切片运算符（冒号：）访问列表中的一系列项目。

my_list = ['p','r','o','g','r','a','m','i','z']
# 从第3元素至第5个元素
print(my_list[2:5])

# 从开始到第4个元素
print(my_list[:-5])

# 第6个元素至结束
print(my_list[5:])

# 元素开始到结束
print(my_list[:])

通过将索引考虑到如下所示的元素之间，切片可以得到最佳的可视化效果。如果我们想要访问一个范围，我们需要两个下标来从列表中分割那部分。

如何更改或添加元素到列表？

List是可变的，也就是说，它们的元素可以更改，而不像string或tuple。

我们可以使用赋值运算符（=）更改一个项目或一系列项目。

# 值列表
odd = [2, 4, 6, 8]

# 改变第一个元素    
odd[0] = 1            

# 输出: [1, 4, 6, 8]
print(odd)

# 改变第2到第4项
odd[1:4] = [3, 5, 7]  

# 输出: [1, 3, 5, 7]
print(odd)

我们可以使用append()方法将一个项目添加到列表中，或者使用extend()方法将多个项目添加到列表中。

odd = [1, 3, 5]

odd.append(7)

# 输出: [1, 3, 5, 7]
print(odd)

odd.extend([9, 11, 13])

# 输出: [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13]
print(odd)

我们还可以使用+运算符组合两个列表。这也称为串联。

*运算符重复给定次数的列表。

odd = [1, 3, 5]

# 输出: [1, 3, 5, 9, 7, 5]
print(odd + [9, 7, 5])

#输出: ["re", "re", "re"]
print(["re"] * 3)

此外，我们可以使用insert()方法在需要的位置插入一个项，或者通过将多个项压缩到列表的一个空切片中来插入多个项。

odd = [1, 9]
odd.insert(1,3)

# 输出: [1, 3, 9] 
print(odd)

odd[2:2] = [5, 7]

# 输出: [1, 3, 5, 7, 9]
print(odd)

如何从列表中删除或删除元素？

我们可以使用关键字del从列表中删除一个或多个项。它甚至可以完全删除列表。

my_list = ['p','r','o','b','l','e','m']

# 删除一项
del my_list[2]

# 输出: ['p', 'r', 'b', 'l', 'e', 'm']     
print(my_list)

# 删除多个项目
del my_list[1:5]  

# 输出: ['p', 'm']
print(my_list)

# 删除所有列表
del my_list       

# Error: List not defined
print(my_list)

我们可以使用remove()方法删除给定项目，也可以使用pop()方法删除给定索引处的项目。

如果未提供索引，则pop()方法将删除并返回最后一项。这有助于我们将列表实现为堆栈（先进先出数据结构）。

我们还可以使用该clear()方法清空列表。

my_list = ['p','r','o','b','l','e','m']
my_list.remove('p')

# 输出: ['r', 'o', 'b', 'l', 'e', 'm']
print(my_list)

# 输出: 'o'
print(my_list.pop(1))

# 输出: ['r', 'b', 'l', 'e', 'm']
print(my_list)

# 输出: 'm'
print(my_list.pop())

# 输出: ['r', 'b', 'l', 'e']
print(my_list)

my_list.clear()

# 输出: []
print(my_list)

最后，我们还可以通过为元素切片分配一个空列表来删除列表中的项目。

>>> my_list = ['p','r','o','b','l','e','m']
>>> my_list[2:3] = []
>>> my_list
['p', 'r', 'b', 'l', 'e', 'm']
>>> my_list[2:5] = []
>>> my_list
['p', 'r', 'm']

Python列表方法

下面列出了Python编程中list对象可用的方法。

它们以list.method()方式访问。上面已经使用了某些方法。

Python列表方法的一些示例：

my_list = [3, 8, 1, 6, 0, 8, 4]

# 输出: 1
print(my_list.index(8))

# 输出: 2
print(my_list.count(8))

my_list.sort()

# 输出: [0, 1, 3, 4, 6, 8, 8]
print(my_list)

my_list.reverse()

# 输出: [8, 8, 6, 4, 3, 1, 0]
print(my_list)

列表理解：创建新列表的优雅方式

列表理解是从Python现有列表中创建新列表的一种简洁明了的方法。

列表理解包含一个表达式，后跟方括号内的for语句。

这是一个列出每项增加2的幂的示例。

pow2 = [2 ** x for x in range(10)]

# 输出: [1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512]
print(pow2)

此代码等效于

pow2 = []
for x in range(10):
   pow2.append(2 ** x)

列表推导可以选择包含更多for或if语句。可选if语句可以过滤出新列表的项目。这里有些示例。

>>> pow2 = [2 ** x for x in range(10) if x > 5]
>>> pow2
[64, 128, 256, 512]
>>> odd = [x for x in range(20) if x % 2 == 1]
>>> odd
[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]
>>> [x+y for x in ['Python ','C '] for y in ['Language','Programming']]
['Python Language', 'Python Programming', 'C Language', 'C Programming']

Python中的其他列表操作

列表成员资格测试

我们可以使用关键字in来测试一个项目是否存在于一个列表中。

my_list = ['p','r','o','b','l','e','m']

# 输出: True
print('p' in my_list)

# 输出: False
print('a' in my_list)

# 输出: True
print('c' not in my_list)

遍历列表

使用for循环，我们可以遍历列表中的每个项目。

for fruit in ['apple','banana','mango']:
    print("I like",fruit)