『無為則無心』Python序列 — 18、Python列表概念及常用操作API

1、列表的概念

（1）列表的定義

列表是Python中一種基本的數據結構。列表存儲的數據，我們稱為元素。在列表中的每個元素都會有一個下標來與之對應，第一個索引是0，第二個索引是1，依此類推的整數。
列表裡可以同時儲存不同的數據類型，列表裡也可以嵌套列表（列表本身也是一種數據類型）。
對列表的操作包括通過索引下標查找展示，通過切片來獲取指定部分列表數據。
列表中的對象都會按照插入的順序存儲到列表中，第一個插入的對象保存到第一個位置，第二個保存到第二個位置，則可以稱之為列表中的數據有序。
列表是可變類型的數據類型，所以列表是有序的可變的元素集合。

（2）列表的應用場景

思考：有一個人的姓名TOM，怎麼存儲這個數據？

答：通過變量。

思考：如果一個班級100位學生，每個人的姓名都要存儲，應該如何書寫程序？聲明100個變量嗎？

答：列表即可，列表一次性可以存儲多個數據。

（3）列表的定義格式

[數據1, 數據2, 數據3, 數據4......]

示例：

# 1、創建了一個空列表
my_list = []
# 查看列表的類型
print(type(my_list)) # <class 'list'>

"""
 空列表只表示你再內存中開闢了一個空間
 用於存儲數據，但是現實裡邊沒有任何數據。
"""

# 2、創建一個有數據的列表
# 一個列表中可以存儲多個元素，
# 也可以在創建列表時，來指定列表中的元素

# (1)創建一個只包含一個元素的列表
my_list = [10]
print(my_list)

# (2)創建一個包含多個元素的列表
# 多個元素之間使用,隔開
my_list = [10,20,30,40,50]
print(my_list)

# 3、列表中可以保存任意的對象，包括函數。
# 結果：[10, 'hello', True, None, [1, 2, 3], <built-in function print>]
my_list = [10,'hello',True,None,[1,2,3],print]

注意：

可以說列表是用來存儲對象的對象，列表可以存儲所有的數據類型，包括函數都可以同時存儲在一個列表中。

但是在我們日常開發中使用列表的時候，一個列表中盡量存儲相同的數據類型。

因為不同的數據類型的操作方法是不同的，將來如果要對列表中的數據進行操作，就需要判斷各種數據的類型，然後在操作數據，這樣就非常麻煩了。

2、列表的常用操作

列表的作用是一次性存儲多個數據，程序員可以對這些數據進行的操作有：增、刪、改、查。

（1）列表的查找

1）通過下標查找

我們可以通過索引（index）來獲取列表中的元素。

索引是元素在列表中的位置，列表中的每一個元素都有一個索引，索引是從0開始的整數，列表第一個位置索引為0，第二個位置索引為1，第三個位置索引為2，以此類推。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(name_list[0])  # Tom
print(name_list[1])  # Lily
print(name_list[2])  # Rose

# 如果使用的索引超過了最大的範圍，會拋出異常。
# IndexError: list index out of range
print(name_list[3])  # 異常

提示：列表的下標（索引）和字符串下標（索引）的用用法是一樣的。包括正負取值，可以參考着字符串一起學習，這裡不在通過列表在說明了。

2）通過方法查找

@1、index()方法

index()方法：返回指定數據所在位置的下標。

（用法同字符串中index()方法的用法一樣）

語法：

列表序列.index(數據, 開始位置下標, 結束位置下標)

快速體驗：

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(name_list.index('Lily', 0, 2))  # 1

注意：如果查找的數據不存在則報錯。

@2、count()方法

count()方法：統計指定數據在當前列表中出現的次數。

（用法同字符串中count()方法的用法一樣）

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(name_list.count('Lily'))  # 1

@3、len()方法

len()方法：獲取列表的長度，即列表中元素的個數。（是一個通用方法）

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
name_list_len = len(name_list)
print(name_list_len)  # 3

注意：獲取到的長度的值，是列表的最大索引+1。所以以後在用到列表的最大索引的時候，使用len()-1。

3）判斷是否存在

這兩個方法都是公共方法，代表列表，元祖，字典，字符串都支持的操作。

@1、in

in：判斷指定數據是否存在於列表中，如果在返回True，否則返回False

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

# 結果：True
result = 'Lily' in name_list
print(result)

# 結果：False
result1 = 'Lilys' in name_list
print(result1)

@2、not in

not in：判斷指定數據是否不在某個列表序列，如果不在返回True，否則返回False。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

# 結果：False
result = 'Lily' not in name_list
print(result)

# 結果：True
result1 = 'Lilys' not in name_list
print(result1)

示例：

需求：判斷用戶輸入的名字是否已經存在，如果存在，提示用戶已存在，否則提示可以註冊。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name = input('請輸入您要搜索的名字：')

if name in name_list:
    print(f'您輸入的名字是{name}, 名字已經存在')
else:
    print(f'您輸入的名字是{name}, 名字不存在')

（2）列表的增加

作用：增加指定數據到列表中。

@1、`append()`方法

append()方法：向列表的結尾添加一個元素。

1）語法

列表序列.append(數據)

2）示例

"""
輸出結果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改後： ['Tom', 'Lily', 'Rose', '孫悟空']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.append('孫悟空')
print("修改後：", name_list)

注意一點，列表追加數據的時候，直接在原列表裏面追加了指定數據，即修改了原列表，故列表為可變類型數據。

3）追加一個序列

如果append()方法追加的數據是一個序列，則追加整個序列到列表的結尾。

"""
輸出結果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改後： ['Tom', 'Lily', 'Rose', ['孫悟空', '豬八戒']]
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.append(['孫悟空','豬八戒'])
print("修改後：", name_list)

@2、`extend()`方法

extend()方法：列表結尾追加數據，數據一定是一個序列，則把數據序列裏面的數據拆，開然後逐一追加到列表的結尾。

1）語法

列表序列.extend(數據)

2）快速體驗

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

"""
1、單個數據
輸出結果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改後： ['Tom', 'Lily', 'Rose', '孫', '悟', '空']
"""
print("修改前：", name_list)
name_list.extend('孫悟空')
print("修改後：", name_list)

"""
2、序列數據
輸出結果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改後： ['Tom', 'Lily', 'Rose', '孫悟空', '豬八戒']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.extend(['孫悟空','豬八戒'])
print("修改後：", name_list)


"""
3、extend()方法和+=的效果是一樣的
輸出結果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改後： ['Tom', 'Lily', 'Rose', '孫悟空', '豬八戒']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list += (['孫悟空','豬八戒'])
print("修改後：", name_list)



"""
4、傳入非序列數據
輸出結果：
異常：
TypeError: 'int' object is not iterable
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.extend(123)
print("修改後：", name_list)

@3、`insert()`方法

insert()方法：向列表的指定位置插入一個元素。

1）語法

列表序列.insert(位置下標, 數據)

2）快速體驗

"""
輸出結果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改後： ['Tom', '孫悟空', 'Lily', 'Rose']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.insert(1, '孫悟空')
print("修改後：", name_list)

（3）列表的刪除

@1、`del`

del：可以通過del刪除指定下標的數據。

1）語法

del 目標

2）快速體驗

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

# 1、刪除列表
# 結果：報錯提示：name 'name_list' is not defined
# 證明name_list列表被刪除，已經不存在了。
del name_list
print(name_list)

# 2、刪除指定數據
# 刪除索引為1的元素
"""
輸出結果：
刪除前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
刪除後： ['Tom', 'Rose']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("刪除前：", name_list)
del name_list[1]
print("刪除後：", name_list)

@2、`pop()`方法

pop()方法：刪除指定下標的數據，如果不指定下標，默認刪除最後一個數據，無論是按照下標還是刪除最後一個數據，pop()方法都會返回這個被刪除的數據。

1）語法

列表序列.pop(下標)

2）快速體驗

"""
1、默認刪除最後一個數據
輸出結果：
刪除前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
刪除後： ['Tom', 'Lily']
刪除的數據： Rose
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("刪除前：", name_list)
del_name = name_list.pop()
print("刪除後：", name_list)
print("刪除的數據：", del_name)


"""
2、刪除指定下標的數據
輸出結果：
刪除前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
刪除後： ['Tom', 'Rose']
刪除的數據： Lily
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("刪除前：", name_list)
del_name = name_list.pop(1)
print("刪除後：", name_list)
print("刪除的數據：", del_name)

@3、`remove()`方式

remove()方式：根據元素的值進行刪除，移除列表中某個數據的第一個匹配項。該方法沒有返回值。

1）語法

列表序列.remove(數據)

2）快速體驗

"""
輸出結果：
刪除前： ['Tom', 'Lily', 'Rose', 'Tom']
刪除後： ['Lily', 'Rose', 'Tom']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose', 'Tom']
print("刪除前：", name_list)
name_list.remove('Tom')
print("刪除後：", name_list)

@4、`clear()`方法

clear()方法：清空列表。

示例：

"""
輸出結果：
清空前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
清空後： []
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("清空前：", name_list)
name_list.clear()
print("清空後：", name_list)

（4）列表的修改

@1、修改指定下標數據

"""
輸出結果：
修改前 ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改後 ['孫悟空', 'Lily', 'Rose']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前", name_list)
name_list[0] = '孫悟空'
print("修改後", name_list)

@2、`reverse()`方法

reverse()方法：逆置（反轉）

"""
輸出結果：
修改前： ['孫悟空', '豬八戒', '沙和尚', '唐僧']
修改後： ['唐僧', '沙和尚', '豬八戒', '孫悟空']
"""
name_list = ['孫悟空','豬八戒','沙和尚','唐僧']
print("修改前：", name_list)
name_list.reverse()
print("修改後：", name_list)

@3、`sort()`方法

sort()方法：排序

1）語法

列表序列.sort( key=None, reverse=False)

注意：reverse表示排序規則，reverse = True 降序，reverse = False 升序（默認）。

key選項是列表中如果有字典數據，按照字典的key進行排序的時候會用到。

2）快速體驗

"""
輸出結果：
修改前： [1, 5, 2, 3, 6, 8]
修改後： [1, 2, 3, 5, 6, 8]
"""
num_list = [1, 5, 2, 3, 6, 8]
print("修改前：", num_list)
num_list.sort()
print("修改後：", num_list)


"""
# 降序
輸出結果：
修改前： ['a', 'j', 'j', 'a', 'f', 'a', 'o', 'u', 'i', 'g', 'h', 'a', 'd', 'j']
修改後： ['u', 'o', 'j', 'j', 'j', 'i', 'h', 'g', 'f', 'd', 'a', 'a', 'a', 'a']
"""
num_list = list('ajjafaouighadj')
print("修改前：", num_list)
num_list.sort(reverse = True)
print("修改後：", num_list)

（5）列表的複製

copy()方法

複製以後的對象，和原對象是獨立，修改一個不會影響另一個。

"""
輸出結果：
name_list列表： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
name_list2列表： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
name_list2 = name_list.copy()
print("name_list列表：", name_list)
print("name_list2列表：", name_list2)

注意：copy()方法字典也通用。

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