深入了解python列表（LIST）

脚本专栏 2024/11/17 佚名

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Python 内置的四种常用数据结构：列表（list）、元组（tuple）、字典（dict）以及集合（set）。

这四种数据结构一但都可用于保存多个数据项，这对于编程而言是非常重要的，因为程序不仅需要使用单个变量来保存数据，还需要使用多种数据结构来保存大量数据，而列表、元组、字典和集合就可满足保存大量数据的需求。

列表（list）和元组（tuple）比较相似，它们都按顺序保存元素，每个元素都有自己的索引，因此列表和元组都可通过索引访问元素。二者的区别在于元组是不可修改的，但列表是可修改的。

字典（dict）和集合（set）类似，它们存储的数据都是无序的，其中字典是用 key-value 的形式保存数据

python 序列详解

所谓序列，指的是一块可存放多个值的连续内存空间，这些值按一定顺序排列，可通过每个值所在位置的编号（称为索引）访问它们。

无论是采用正索引值，还是负索引值，都可以访问序列中的任何元素。

注意，在使用负值作为列序中各元素的索引值时，是从 -1 开始，而不是从 0 开始。

[root@kube list]# cat demo1.py 
str="Py序列化详解"
print(str[0],"---",str[-6])
print(str[5],"---",str[-1])
[root@kube list]# py demo1.py 
P --- y
详 --- 解
[root@kube list]#

序列切片

切片操作是访问序列中元素的另一种方法，它可以访问一定范围内的元素，通过切片操作，可以生成一个新的序列。

序列实现切片操作的语法格式如下：

sname[start : end : step]

其中，各个参数的含义分别是：

sname：表示序列的名称；

start：表示切片的开始索引位置（包括该位置），此参数也可以不指定，会默认为 0，也就是从序列的开头进行切片；

end：表示切片的结束索引位置（不包括该位置），如果不指定，则默认为序列的长度；

step：表示在切片过程中，隔几个存储位置（包含当前位置）取一次元素，也就是说，如果 step 的值大于 1，则在进行切片去序列元素时，会“跳跃式”的取元素。如果省略设置 step 的值，则最后一个冒号就可以省略。

[root@kube list]# cat demo2.py
str="py序列切片"
print(str[:0])    #end 为0 表示结束索引位置但是不包括该位置,因此为空 
print(str[:1])
print(str[:2])
print(str[1:2])
num="123456789"
print(num[1:5:2])    #在1-5 的区间中隔两位取一个值
[root@kube list]# py demo2.py 

p
py
y
24
[root@kube list]#

序列相加

Python 中，支持两种类型相同的序列使用“+”运算符做相加操作，它会将两个序列进行连接，但不会去除重复的元素。

里所说的“类型相同”，指的是“+”运算符的两侧序列要么都是序列类型，要么都是元组类型，要么都是字符串。

root@kube list]# cat demo3.py 
print("你好"+"我好"+"dajiahao")
[root@kube list]# py demo3.py 
你好我好dajiahao
[root@kube list]#

序列相乘

Python 中，使用数字 n 乘以一个序列会生成新的序列，其内容为原来序列被重复 n 次的结果

[root@kube list]# cat demo3.py 
str="你好"+"我好"+"dajiahao"
print(str*3)
[root@kube list]# py demo3.py 
你好我好dajiahao你好我好dajiahao你好我好dajiahao
[root@kube list]#

检查元素是否包含在序列中

Python 中，可以使用 in 关键字检查某元素是否为序列的成员，其语法格式为：

value in sequence

和 in 关键字用法相同，但功能恰好相反的，还有 not in 关键字，它用法检查某个元素是否不包含在指定的序列中

value not in sequence

[root@kube list]# cat demo4.py 
#coding:utf-8

str="test.com.cn"
print('e' in str)
print('e' not in str)
[root@kube list]# py demo4.py 
True
False
[root@kube list]#

和序列相关的内置函数

Python提供了几个内置函数（表 3 所示），可用于实现与序列相关的一些常用操作

表 3 序列相关的内置函数

函数功能 len() 计算序列的长度，即返回序列中包含多少个元素。 max() 找出序列中的最大元素。注意，对序列使用 sum() 函数时，做加和操作的必须都是数字，不能是字符或字符串，否则该函数将抛出异常，因为解释器无法判定是要做连接操作（+ 运算符可以连接两个序列），还是做加和操作。 min() 找出序列中的最小元素。 list() 将序列转换为列表 str() 将序列转换为字符串。 sum() 计算元素和。 sorted() 对元素进行排序。 reversed() 反向序列中的元素。 enumerate() 将序列组合为一个索引序列，多用在for循环中。

[root@kube list]# cat demo5.py 
str="test.com.cn"
print(max(str))
print(min(str))
print(len(str))
print(list(str))
[root@kube list]# py demo5.py 
t
.
11
['t', 'e', 's', 't', '.', 'c', 'o', 'm', '.', 'c', 'n']
[root@kube list]#

python list 列表

Python 中没有数组，但是加入了更加强大的列表。如果把数组看做是一个集装箱，那么 Python 的列表就是一个工厂的仓库。

从形式上看，列表会将所有元素都放在一对中括号 [] 中，相邻元素之间用逗号分隔，格式中，element1~elementn 表示列表中的元素，个数没有限制，只要是 Python 支持的数据类型就可以。如下所示

[element1,element2,element3,...,elementn]

[root@kube list]# cat demo6.py
lt=['c.test.com',1,[2,3],2.34,'aa']
print(lt)
print(type(lt))
[root@kube list]# py demo6.py 
['c.test.com', 1, [2, 3], 2.34, 'aa']
<class 'list'>
[root@kube list]#

创建列表

[root@kube list]# cat demo7.py
lt=[1,'x.test.com',[2,3]]    # = 号赋值使用 [] 括起来
str="1234test"
print(type(lt))
print(type(str))
lt2=list(str)       #使用 list() 函数转换
print(lt2)
print(type(lt2))
[root@kube list]# py demo7.py 
<class 'list'>
<class 'str'>
['1', '2', '3', '4', 't', 'e', 's', 't']
<class 'list'>
[root@kube list]#

python 访问和删除列表

[root@kube list]# cat demo8.py
vol=[1,'test.com',[3,4,5],44,'fff','ee']
print(vol[:1])
print(vol[:2])
print(vol[2:4])
del vol
print(vol)
[root@kube list]# py demo8.py 
[1]
[1, 'test.com']
[[3, 4, 5], 44]
Traceback (most recent call last):
 File "demo8.py", line 6, in <module>
 print(vol)
NameError: name 'vol' is not defined
[root@kube list]#

python list 列表添加元素的三种方法

append() 方法用于在列表的末尾追加元素，该方法的语法格式如下：

listname.append(obj)

当然，如果希望不将被追加的列表或元组当成一个整体，而是只追加列表中的元素，则可使用列表提供的 extend() 方法。extend()方法的语法格式如下：

listname.extend(obj)

如果希望在列表中间增加元素，则可使用列表的 insert() 方法，此方法的语法格式为：

listname.insert(index , obj)

其中，index 参数指的是将元素插入到列表中指定位置处的索引值。

使用 insert() 方法向列表中插入元素，和 append() 方法一样，无论插入的对象是列表还是元组，都只会将其整体视为一个元素。

[root@kube list]# cat demo9.py
a_list=['test.com.cn',2,[2,'a']]
a_list.append('b')
print(a_list)
a_list.extend([9,8,7])
print(a_list)
a_list.insert(4,'MM')
print(a_list)
[root@kube list]# py demo9.py 
['test.com.cn', 2, [2, 'a'], 'b']
['test.com.cn', 2, [2, 'a'], 'b', 9, 8, 7]
['test.com.cn', 2, [2, 'a'], 'b', 'MM', 9, 8, 7]
[root@kube list]#

python list 列表删除元素的三种方法

在列表中删除元素，主要分为以下 3 种应用场景：

1 根据目标元素所在位置的索引值进行删除，可使用 del 语句；

2 根据元素的值进行删除，可使用列表（list类型）提供的 remove() 方法；

3 将列表中所有元素全部删除，可使用列表（list类型）提供的 clear() 方法。

python list 修改元素

列表的元素相当于变量，因此程序可以对列表的元素赋值，这样即可修改列表的元素

slice 分片同样可以使用

[root@kube list]# cat demo11.py 
a_list=list(range(0,10))  #list() 函数转换为列表
print(a_list)
a_list[2]='a'     #替换序列为2 的值
print(a_list)
a_list[-1]='ffff'    #替换序列为-1 的值
print(a_list)
a_list[3:4]=['s','d']   #替换分片3-4 的值
print(a_list)
a_list[4:6]=[]     #把 4-6 的值替换为空
print(a_list)
a_list[1:3]='test'    #对列表使用 slice 语法赋值时，不能使用单个值；如果使用字符串赋值，Python 会自动把字符串当成序列处理，其中每个字符都是一个元素。
print(a_list)
a_list[2:6:2]=['MM','NN']  #在使用 slice 语法赋值时，也可指定 step 参数。但如果指定了 step 参数，则要求所赋值的列表元素个数与所替换的列表元素个数相等
print(a_list)
[root@kube list]# py demo11.py 
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[0, 1, 'a', 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[0, 1, 'a', 3, 4, 5, 6, 7, 8, 'ffff']
[0, 1, 'a', 's', 'd', 4, 5, 6, 7, 8, 'ffff']
[0, 1, 'a', 's', 5, 6, 7, 8, 'ffff']
[0, 't', 'e', 's', 't', 's', 5, 6, 7, 8, 'ffff']
[0, 't', 'MM', 's', 'NN', 's', 5, 6, 7, 8, 'ffff']
[root@kube list]#

python list 常用方法

除前面的增加元素、删除元素、修改元素方法之外，列表还包含了一些常用的方法。

count() 方法,此方法用于统计列表中某个元素出现的次数

listname.count(obj)

index() 方法用于定位某个元素在列表中出现的位置（也就是索引），如果该元素没有出现，则会引发 ValueError 错误。此方法的基本语法格式为

listname.index(obj,start,end)

同 count() 方法不同，index() 方法还可传入 start、end 参数，用于在列表的指定范围内搜索元素。

pop() 方法会移除列表中指定索引处的元素，如果不指定，默认会移除列表中最后一个元素。该方法的基本语法格式为：

listname.pop(index)

reverse() 方法会将列表中所有元素反向存放。该方法的基本语法格式为：

listname.reverse()

sort() 方法用于对列表元素进行排序，排序后原列表中的元素顺序会方发生改变。sort() 方法的语法格式如下：

listname.sort(key=None, reserse=False)

可以看到，和其他方法不同，此方法中多了 2 个参数，它们的作用分别是：

key 参数用于指定从每个元素中提取一个用于比较的键。例如，使用此方法时设置 key=str.lower 表示在排序时不区分字母大小写。

reverse 参数用于设置是否需要反转排序，默认 False 表示从小到大排序；如果将该参数设为 True，将会改为从大到小排序。

下面代码示范了使用列表作为“栈”的示例：

stack = []
# 向栈中“入栈”3个元素
stack.append("fkit")
stack.append("crazyit")
stack.append("Charlie")
print(stack) # ['fkit', 'crazyit', 'Charlie']
# 第一次出栈：最后入栈的元素被移出栈
print(stack.pop())
print(stack) # ['fkit', 'crazyit']
# 再次出栈
print(stack.pop())
print(stack) # ['fkit']

python range 快速初始化数字列表

ython range() 函数能够轻松地生成一系列的数字。例如，可以像如下这样使用 range() 来打印一系列数字：

[root@kube list]# cat demo14.py 
#coding:utf-8
seq=[]
for i in range(1,4): #求1-3 的乘积
 vol=i**2
 seq.append(vol)
print(seq)

print('----------------------------')
print(type([1,2,3,4]))  #range 的type 类型的转化
print(type(range(1,5)))
[root@kube list]# py demo14.py 
[1, 4, 9]
----------------------------
<class 'list'>
<class 'range'>
[root@kube list]#

python list 列表实现栈和队列

队列和栈是两种数据结构，其内部都是按照固定顺序来存放变量的，二者的区别在于对数据的存取顺序：

队列是，先存入的数据最先取出，即“先进先出”。

栈是，最后存入的数据最先取出，即“后进先出”。

考虑到 list 类型数据本身的存放就是有顺序的，而且内部元素又可以是各不相同的类型，非常适合用于队列和栈的实现。本节将演示如何使用 list 类型变量来实现队列和栈。

python list 列表实现

使用 list 列表模拟队列功能的实现方法是，定义一个 list 变量，存入数据时使用 insert() 方法，设置其第一个参数为 0，即表示每次都从最前面插入数据；读取数据时，使用 pop() 方法，即将队列的最后一个元素弹出。

[root@kube list]# cat demo15.py 
#coding:utf-8

#定义一个空列表，当做队列
queue = []
#向列表中插入元素
queue.insert(0,"one")
queue.insert(0,"two")
queue.insert(0,"three")
print(queue)
print('取第一个元素:',queue.pop())  #pop() 默认取队列最后一位
print('取第二个元素:',queue.pop())
print('取第三个元素:',queue.pop())

[root@kube list]# py demo15.py 
['three', 'two', 'one']
取第一个元素: one
取第二个元素: two
取第三个元素: three
[root@kube list]#

python 实现栈

使用 list 列表模拟栈功能的实现方法是，使用 append() 方法存入数据；使用 pop() 方法读取数据。append() 方法向 list 中存入数据时，每次都在最后面添加数据，这和前面程序中的 insert() 方法正好相反。

[root@kube list]# cat demo16.py 
#coding:utf-8

#定义一个list 当栈
stack = []
stack.append('one')
stack.append('two')
stack.append('three')
print(stack)
print('取第一个元素:',stack.pop())
print('取第二个元素:',stack.pop())
print('取第三个元素:',stack.pop())
[root@kube list]# py demo16.py 
['one', 'two', 'three']
取第一个元素: three
取第二个元素: two
取第三个元素: one
[root@kube list]#

collections模块实现栈和队列

queueAndStack = deque()
queueAndStack.append(1)
queueAndStack.append(2)
queueAndStack.append("hello")
print(list(queueAndStack))
#实现队列功能，从队列中取一个元素，根据先进先出原则，这里应输出 1
print(queueAndStack.popleft())
#实现栈功能，从栈里取一个元素，根据后进先出原则，这里应输出 hello
print(queueAndStack.pop())
#再次打印列表
print(list(queueAndStack))

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