Python列表原理与用法详解【创建、元素增加、删除、访问、计数、切片、遍历等】

2023-08-10 03:51:03 160

本文实例讲述了Python列表原理与用法。分享给大家供大家参考，具体如下：

列表的基本认识

列表简介
列表的创建
- 基本语法[]创建
- list()创建
- range()创建整数列表
- 推导式生成列表(简介一下，重点在for循环后讲)
列表元素的增加
- append()方法
- +运算符操作
- extend()方法
- insert()插入元素
- 乘法扩展
列表元素的删除
- del删除
- pop()方法
- remove()方法
列表元素访问和计数
- 通过索引直接访问元素
- index()获得指定元素在列表中首次出现的索引
- count()获得指定元素在列表中出现的次数
- len()返回列表长度
- 成员资格判断
切片操作
- 典型操作(三个量为正数的情况)如下：
- 其他操作（三个量为负数）的情况：
列表的遍历
- 复制列表所有的元素到新列表对象
列表排序
- 修改原列表，不建新列表的排序
- 建新列表的排序
- reversed()返回迭代器
列表相关的其他内置函数汇总
- max和min
- sum
- 多维列表
  - 二维列表

列表简介

列表：用于存储任意数目、任意类型的数据集合。
列表是内置可变序列，是包含多个元素的有序连续的内存空间。列表定义的标准语法格式：

a=[10,20,30,40]

其中，10,20,30,40这些称为：列表a的元素。
列表中的元素可以各不相同，可以是任意类型。比如：

a=[10,20,'abc',True]

列表对象的常用方法汇总如下，方便大家学习和查阅。

方法	要点	描述
list.append(x)	增加元素将元素x增加到列表list尾部
list.extend(aList)增加元素	将列表alist所有元素加到列表list尾部
list.insert(index,x)	增加元素	在列表list指定位置index处插入元素x
list.remove(x)	删除元素	在列表list中删除首次出现的指定元素x
list.pop([index])	删除元素	删除并返回列表list指定为止index处的元素，默认是最后一个元素
list.clear()	删除所有元素	删除列表所有元素，并不是删除列表对象
list.index(x)	访问元素	返回第一个x的索引位置，若不存在x元素抛出异常
list.count(x)	计数	返回指定元素x在列表list中出现的次数
len(list)	列表长度	返回列表中包含元素的个数
list.reverse()	翻转列表	所有元素原地翻转
list.sort()	排序	所有元素原地排序
list.copy()	浅拷贝	返回列表对象的浅拷贝

Python的列表大小可变，根据需要随时增加或缩小。
字符串和列表都是序列类型，一个字符串是一个字符序列，一个列表是任何元素的序列。我
们前面学习的很多字符串的方法，在列表中也有类似的用法，几乎一模一样。

列表的创建

基本语法[]创建

>>>a=[10,20,'gaoqi','sxt']
>>>a=[]#创建一个空的列表对象

list()创建

使用list()可以将任何可迭代的数据转化成列表。

>>>a=list()#创建一个空的列表对象
>>>a=list(range(10))
>>>a
[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
>>>a=list("gaoqi,sxt")
>>>a
['g','a','o','q','i',',','s','x','t']

range()创建整数列表

range()可以帮助我们非常方便的创建整数列表，这在开发中及其有用。语法格式为：
range([start,]end[,step])
start参数：可选，表示起始数字。默认是0
end参数：必选，表示结尾数字。
step参数：可选，表示步长，默认为1
python3中range()返回的是一个range对象，而不是列表。我们需要通过list()方法将其
转换成列表对象。
典型示例如下：

>>>list(range(3,15,2))
[3,5,7,9,11,13]
>>>list(range(15,3,-1))
[15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4]
>>>list(range(3,-10,-1))

[3,2,1,0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9]

推导式生成列表(简介一下，重点在for循环后讲)

使用列表推导式可以非常方便的创建列表，在开发中经常使用。但是，由于涉及到for循环
和if语句。在此，仅做基本介绍。在我们控制语句后面，会详细讲解更多列表推导式的细节。

>>>a=[x*2forxinrange(5)]#循环创建多个元素
>>>a
[0,2,4,6,8]
>>>a=[x*2forxinrange(100)ifx%9==0]#通过if过滤元素
>>>a
[0,18,36,54,72,90,108,126,144,162,180,198]

列表元素的增加

当列表增加和删除元素时，列表会自动进行内存管理，大大减少了程序员的负担。但这
个特点涉及列表元素的大量移动，效率较低。除非必要，我们一般只在列表的尾部添加元素
或删除元素，这会大大提高列表的操作效率。

append()方法

原地修改列表对象，是真正的列表尾部添加新的元素，速度最快，推荐使用。

>>>a=[20,40]
>>>a.append(80)
>>>a
[20,40,80]

+运算符操作

并不是真正的尾部添加元素，而是创建新的列表对象；将原列表的元素和新列表的元素依次
复制到新的列表对象中。这样，会涉及大量的复制操作，对于操作大量元素不建议使用。

>>>a=[20,40]
>>>id(a)
46016072
>>>a=a+[50]
>>>id(a)
46015432

通过如上测试，我们发现变量a的地址发生了变化。也就是创建了新的列表对象。

extend()方法

将目标列表的所有元素添加到本列表的尾部，属于原地操作，不创建新的列表对象。

>>>a=[20,40]
>>>id(a)
46016072
>>>a.extend([50,60])
>>>id(a)
46016072

insert()插入元素

使用insert()方法可以将指定的元素插入到列表对象的任意制定位置。这样会让插入位置后
面所有的元素进行移动，会影响处理速度。涉及大量元素时，尽量避免使用。类似发生这种
移动的函数还有：remove()、pop()、del()，它们在删除非尾部元素时也会发生操作位置后
面元素的移动。

>>>a=[10,20,30]
>>>a.insert(2,100)
>>>a
[10,20,100,30]

乘法扩展

使用乘法扩展列表，生成一个新列表，新列表元素时原列表元素的多次重复。

>>>a=['sxt',100]
>>>b=a*3
>>>a
['sxt',100]
>>>b
['sxt',100,'sxt',100,'sxt',100]

适用于乘法操作的，还有：字符串、元组。例如：

>>>c='sxt'
>>>d=c*3
>>>c
'sxt'
>>>d
'sxtsxtsxt'

列表元素的删除

del删除

删除列表指定位置的元素。

>>>a=[100,200,888,300,400]
>>>dela[1]
>>>a
[100,200,300,400]

pop()方法

pop()删除并返回指定位置元素，如果未指定位置则默认操作列表最后一个元素。

>>>a=[10,20,30,40,50]
>>>a.pop()
50
>>>a
[10,20,30,40]
>>>a.pop(1)
20
>>>a
[10,30,40]

remove()方法

删除首次出现的指定元素，若不存在该元素抛出异常。

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>a.remove(20)
>>>a
[10,30,40,50,20,30,20,30]
>>>a.remove(100)
Traceback(mostrecentcalllast):
File"",line1,in
a.remove(100)
ValueError:list.remove(x):xnotinlist

列表元素访问和计数

通过索引直接访问元素

我们可以通过索引直接访问元素。索引的区间在[0,列表长度-1]这个范围。超过这个范围则
会抛出异常。

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>a[2]
30
>>>a[10]
Traceback(mostrecentcalllast):
File"",line1,in
a[10]
IndexError:listindexoutofrange

index()获得指定元素在列表中首次出现的索引

index()可以获取指定元素首次出现的索引位置。语法是：index(value,[start,[end]])。其中，
start和end指定了搜索的范围。

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>a.index(20)
1
>>>a.index(20,3)
5
>>>a.index(20,3)#从索引位置3开始往后搜索的第一个20
5
>>>a.index(30,5,7)#从索引位置5到7这个区间，第一次出现30元素的位置
6

count()获得指定元素在列表中出现的次数

count()可以返回指定元素在列表中出现的次数。

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>a.count(20)
3

len()返回列表长度

len()返回列表长度，即列表中包含元素的个数。

>>>a=[10,20,30]
>>>len(a)
3

成员资格判断

判断列表中是否存在指定的元素，我们可以使用count()方法，返回0则表示不存在，返回
大于0则表示存在。但是，一般我们会使用更加简洁的in关键字来判断，直接返回True
或False。

>>>a=[10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>>20ina
True
>>>100notina
True
>>>30notina
False

切片操作

我们在前面学习字符串时，学习过字符串的切片操作，对于列表的切片操作和字符串类似。
切片是Python序列及其重要的操作，适用于列表、元组、字符串等等。切片的格式如下：
切片slice操作可以让我们快速提取子列表或修改。标准格式为：
[起始偏移量start:终止偏移量end[:步长step]]
注：当步长省略时顺便可以省略第二个冒号

典型操作(三个量为正数的情况)如下：

操作和说明	示例	结果
[:]提取整个列表	[10,20,30][:]	[10,20,30]
[start:]从start索引开始到结尾		[10,20,30][1:][20,30]
[:end]从头开始知道end-1	[10,20,30][:2]	[10,20]
[start:end]从start到end-1	[10,20,30,40][1:3]	[20,30]
[start:end:step]从start提取到end-1，步长是step	[10,20,30,40,50,60,70][1:6:2]	[20,40,60]

其他操作（三个量为负数）的情况：

示例	说明	结果
[10,20,30,40,50,60,70][-3:]	倒数三个	[50,60,70]
10,20,30,40,50,60,70][-5:-3]	倒数第五个到倒数第三个(包头不包尾)	[30,40]
[10,20,30,40,50,60,70][::-1]	步长为负，从右到左反向提取	[70,60,50,40,30,20,10]

切片操作时，起始偏移量和终止偏移量不在[0,字符串长度-1]这个范围，也不会报错。起始
偏移量小于0则会当做0，终止偏移量大于“长度-1”会被当成”长度-1”。例如：

>>>[10,20,30,40][1:30]
[20,30,40]

我们发现正常输出了结果，没有报错。

列表的遍历

forobjinlistObj:
print(obj)

复制列表所有的元素到新列表对象

如下代码实现列表元素的复制了吗？

list1=[30,40,50]
list2=list1

只是将list2也指向了列表对象，也就是说list2和list2持有地址值是相同的，列表对象本
身的元素并没有复制。
我们可以通过如下简单方式，实现列表元素内容的复制：

list1=[30,40,50]
list2=[]+list1

注：我们后面也会学习copy模块，使用浅复制或深复制实现我们的复制操作。

列表排序

修改原列表，不建新列表的排序

>>>a=[20,10,30,40]
>>>id(a)
46017416
>>>a.sort()#默认是升序排列
>>>a
[10,20,30,40]
>>>a=[10,20,30,40]
>>>a.sort(reverse=True)#降序排列
>>>a
[40,30,20,10]
>>>importrandom
>>>random.shuffle(a)#打乱顺序
>>>a
[20,40,30,10]

建新列表的排序

我们也可以通过内置函数sorted()进行排序，这个方法返回新列表，不对原列表做修改。

>>>a=[20,10,30,40]
>>>id(a)
46016008
>>>a=sorted(a)#默认升序
>>>a
[10,20,30,40]
>>>id(a)
45907848
>>>a=[20,10,30,40]
>>>id(a)
45840584
>>>b=sorted(a)
>>>b
[10,20,30,40]
>>>id(a)
45840584
>>>id(b)
46016072
>>>c=sorted(a,reverse=True)#降序
>>>c
[40,30,20,10]

通过上面操作，我们可以看出，生成的列表对象b和c都是完全新的列表对象。

reversed()返回迭代器

内置函数reversed()也支持进行逆序排列，与列表对象reverse()方法不同的是，内置函数
reversed()不对原列表做任何修改，只是返回一个逆序排列的迭代器对象。

>>>a=[20,10,30,40]
>>>c=reversed(a)
>>>c

>>>list(c)
[40,30,10,20]
>>>list(c)
[]

我们打印输出c发现提示是：list_reverseiterator。也就是一个迭代对象。同时，我们使用
list?进行输出，发现只能使用一次。第一次输出了元素，第二次为空。那是因为迭代对象
在第一次时已经遍历结束了，第二次不能再使用

列表相关的其他内置函数汇总

max和min

用于返回列表中最大和最小值。

[40,30,20,10]
>>>a=[3,10,20,15,9]
>>>max(a)
20
>>>min(a)
3

sum

对数值型列表的所有元素进行求和操作，对非数值型列表运算则会报错。

>>>a=[3,10,20,15,9]
>>>sum(a)
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多维列表

二维列表

一维列表可以帮助我们存储一维、线性的数据。
二维列表可以帮助我们存储二维、表格的数据。例如下表的数据：

姓名	年龄	薪资	城市
高小一	18	30000	北京
高小二	19	20000	上海
高小五	20	10000	深圳

源码：

a=[

["高小一",18,30000,"北京"],
["高小二",19,20000,"上海"],
["高小一",20,10000,"深圳"],
]

内存结构图：

>>>print(a[1][0],a[1][1],a[1][2])
高小二1920000

嵌套循环打印二维列表所有的数据（mypy_08.py）（由于没有学循环，照着敲一遍即可）：

a=[
["高小一",18,30000,"北京"],
["高小二",19,20000,"上海"],
["高小一",20,10000,"深圳"],
]
forminrange(3):
forninrange(4):
print(a[m][n],end="\t")
print()#打印完一行，换行
======================================================================
运行结果：
高小一1830000北京
高小二1920000上海
高小一2010000深圳

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

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