Python 笔记 | 列表 list

在 Python 中，列表（list）是一种重要的数据结构，用于存储有序的元素集合。列表中的元素可以是任何类型，包括整数、浮点数、字符串、甚至是其他列表（即嵌套列表）。列表是可变的，意味着你可以添加、删除或修改其中的元素。

创建列表

你可以使用方括号 [] 来创建一个列表，元素之间用逗号 , 分隔。

# 创建一个包含整数的列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# 创建一个包含多种类型元素的列表
mixed_list = [1, 'apple', 3.14, True, [1, 2, 3]]

访问列表元素

你可以通过索引来访问列表中的元素。索引从 0 开始。

# 访问列表中的第一个元素
print(numbers[0])  # 输出：1

# 访问列表中的最后一个元素（使用-1作为索引）
print(numbers[-1])  # 输出：5

修改列表元素

你可以通过索引来修改列表中的元素。

# 修改列表中的第一个元素为0
numbers[0] = 0
print(numbers)  # 输出：[0, 2, 3, 4, 5]

添加和删除元素

• 添加元素：使用 append() 在列表末尾添加元素，或使用 insert() 在指定索引处插入元素。
• 删除元素：使用 remove() 根据值删除元素，或使用 pop() 根据索引删除元素（并返回该元素的值），也可以使用 del 语句来删除元素。

# 添加元素到列表末尾
numbers.append(6)
print(numbers)  # 输出：[0, 2, 3, 4, 5, 6]

# 在指定索引处插入元素
numbers.insert(1, 1.5)
print(numbers)  # 输出：[0, 1.5, 2, 3, 4, 5, 6]

# 删除元素
numbers.remove(2)
print(numbers)  # 输出：[0, 1.5, 3, 4, 5, 6]（注意，remove会删除第一个匹配的元素）

# 删除并返回指定索引的元素
deleted_element = numbers.pop(1)
print(deleted_element)  # 输出：1.5
print(numbers)  # 输出：[0, 3, 4, 5, 6]

# 使用del语句删除元素
del numbers[0]
print(numbers)  # 输出：[3, 4, 5, 6]

列表切片

列表切片允许你访问列表的一个子序列。

# 访问列表中的第二个到第四个元素（不包括第五个）
print(numbers[1:4])  # 输出：[3, 4, 5]

# 反转列表（步长为-1）
print(numbers[::-1])  # 输出：[6, 5, 4, 3]

列表方法

Python的列表类型提供了许多有用的方法，如 sort() 用于排序列表， reverse() 用于反转列表， count() 用于计算某个元素出现的次数，以及 index() 用于查找某个元素第一次出现的索引等。

# 对列表进行排序
numbers.sort()
print(numbers)  # 输出：[3, 4, 5, 6]

# 反转列表
numbers.reverse()
print(numbers)  # 输出：[6, 5, 4, 3]

# 计算元素出现的次数
print(numbers.count(4))  # 输出：1

# 查找元素第一次出现的索引
print(numbers.index(5))  # 输出：1

列表推导式

列表推导式是 Python 中创建列表的一种简洁方式。

# 创建一个包含 0 到 9 的平方的列表
squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares)  # 输出：[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

示例

假设我们有一个函数 square，它接收一个数字作为输入并返回其平方：

def square(x):
    return x ** 2

现在，如果我们有一个列表 lst，并且我们想要创建一个新的列表，其中包含 lst 中每个元素的平方，我们可以这样做：

def square_all(lst):
    return [square(x) for x in lst]

# 使用示例
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared_numbers = square_all(numbers)
print(squared_numbers)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25]

在示例中 return [square(x) for x in lst] 这个表达式做了以下几件事情：

1. 迭代：for x in lst 遍历列表 lst 中的每一个元素，并将其值赋给变量 x。
2. 函数调用：对于 lst 中的每一个元素 x，都调用函数 square，并将 x 作为参数传递给它。
3. 列表生成：[ ... for x in lst] 的结构用于创建一个新的列表。这个新列表的每一个元素都是 square(x) 的返回值。
4. 返回：return 语句用于将新生成的列表作为函数的返回值。

最后，当我们调用 square_all(numbers) 时，我们得到了一个包含每个数字平方的新列表。

综合实践

# 列表 list（可变类型）  
shopping_list = []  

# 列表的加入 删除 更改  
shopping_list.append("键盘")  
shopping_list.append("键帽")  
shopping_list.remove("键帽")  
shopping_list.append("音响")  
shopping_list.append("电竞椅")  
shopping_list[1] = "硬盘"  
print(shopping_list)  

# 一些常用函数  
item_price = [179, 80, 850]  
min_item_price = min(item_price)    # min  
max_item_price = max(item_price)    # max  
sorted_item_price = sorted(item_price)  # 返回排序后的列表，不改变原列表  

print(min_item_price)  
print(max_item_price)  
print(sorted_item_price)  

# 用列表推导式生成列表  
# [expression for item in iterable]  
# 其中，expression 是对每个 item 进行操作的表达式，item 是从 iterable 中提取的元素。  
decreasing_sequence = [i for i in range(10, 0, -1)]  
print(decreasing_sequence)  
decreasing_sequence = [i**2 for i in range(10, 0, -1)]  # 对 i 进行平方  
print(decreasing_sequence)