【Python 1-7】Python手把手教程之——详解列表List

列表

作者 | 弗拉德
来源 | 弗拉德（公众号：fulade_me)

列表，在其他语言中又被称为数组，是由一系列按特定顺序排列的元素组成。你可以创建包含字母表中所有字母、数字0~9或所有家庭成员姓名的列表。你也可以创建几个列表，把这几个列表又放在一个列表内。
在Python中，用方括号[]来表示列表，并用逗号来分隔其中的元素。下面是一个简单的列表示例，这个列表包含几种常见的水果:

fruits = ['Apple','Banana','Pear','Orange']
print(fruits)
['Apple','Banana','Pear','Orange']

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访问列表数据

列表是有序的数据集合，每一个元素都有一个位置参数。比如上面的fruits列表里面，其中Apple的位置参数是0，Banana位置参数是1。要访问列表元素，可指出列表的名称，再指出元素的索引，并将其放在方括号内。
例如，下面的代码从列表fruits中选出第一种水果:

fruits = ['Apple','Banana','Pear','Orange']
print(fruits[0])
Apple

索引是从0开始的

所有的列表位置参数都是从0开始的而不是从1开始的，对于初学者，这个一定要记牢。如果在编码过程中发现取出的元素跟自己预期的不一样，请看看你是否犯了这种简单的错误。
第二个列表元素的索引为1。根据这种简单的计数方式，要访问列表的任何元素，都可将其位置减1，并将结果作为索引。例如，要访问第4个列表元素，可使用索引3。
下面的代码访问索引1和3处的水果:

fruits = ['Apple','Banana','Pear','Orange']
print(fruits[1])
print(fruits[3])
Banana
Orange

Python为访问最后一个列表元素提供了一种特殊语法。通过将索引指定为-1，可让Python返回最后一个列表元素:

fruits = ['Apple','Banana','Pear','Orange']
print(fruits[-1])
Orange

这里返回的是Orange。这种语法很有用，因为你经常需要在不知道列表长度的情况下访问最后的元素。
这种约定也适用于其他负数索引，例如：索引-2返回倒数第二个列表元素， 索引-3返回倒数第三个列表元素，以此类推。

修改列表元素

要修改列表元素，可指定列表名和要修改的元素的索引，再指定该元素的新值。
例如，假设有一个水果列表，其中的第一个元素为Apple，如何修改它的值呢?

fruits = ['Apple','Banana','Pear','Orange']
print(fruits[0])
print(fruits)
Apple
['Apple','Banana','Pear','Orange']

# 开始把第一个元素修改为 Cherry
fruits[0] = 'Cherry'
print(fruits[0])
print(fruits)
Cherry
['Cherry','Banana','Pear','Orange']

在列表中添加元素

你可能出于很多原因要在列表中添加新元素。比如商场里又新增加了一种水果，需要在fruits里面中再新增一种水果。Python提供了多种在既有列表中添加新数据的方式。
1.在列表末尾添加元素
在列表中添加新元素时，最简单的方式是将元素附加到列表末尾。

fruits = ['Apple','Banana','Pear','Orange']
print(fruits)
fruits.append('Cherry')
print(fruits)

方法append()将元素Cherry添加到了列表末尾，而不影响列表中的其他所有元素。

['Apple','Banana','Pear','Orange']
['Apple','Banana','Pear','Orange','Cherry']

append()可以很好的满足我们动态创建数组的需求。例如，我们可以先创建一个空的列表，在使用一系列的append()语句来动态的添加元素。
例如：

fruits = []
fruits.append('Apple')
fruits.append('Banana')
fruits.append('Pear')
print(fruits)
['Apple','Banana','Pear']

这种创建方式比较常见，因为很多时候，我们在代码的执行过程中才会知道哪些元素需要添加到列表中，哪些元素不需要添加。
2.在列表中插入元素

使用方法insert()可在列表的任何位置添加新元素。但是，你需要指定新元素的索引和值。

fruits = ['Apple','Banana','Pear']
fruits.insert(0,'Orange')
print(fruits)
['Orange','Apple','Banana','Pear']

在该实例中，Orange被插入到了索引为0的这个位置。这种操作会使列表内的其他的每个元素都右移一个位置。
需要注意的是：插入数据的索引不能超过列表当前最大的索引值，如果我们执行fruits.insert(10,'Orange')就会报错。你可以试一下。

从列表中删除元素

我们经常需要从列表中删除一个元素，比如说有Apple这种水果因为缺货需要下架了，我们需要将Apple从列表中移除掉。你可以根据位置或值来删除列表中的元素。
1.使用del语句删除元素
如果知道要删除的元素在列表中的位置，可直接使用del语句。

fruits = ['Apple','Banana','Pear']
print(fruits)
['Apple','Banana','Pear']
del fruits[0]
print(fruits)
['Banana','Pear']

使用del可删除任何位置处的列表元素，条件是知道其索引。下例演示了如何删除fruits列表中的第二个元素

fruits = ['Apple','Banana','Pear']
print(fruits)
['Apple','Banana','Pear']
del fruits[1]
print(fruits)
['Apple','Pear']

从输出来看，第二个元素已经被删除了。
2.使用方法pop()删除元素
有时候，你要将元素从列表中删除，并接着使用它的值。比如你下架了某种水果，需要把这种水果放入到明天的采购列表中。
方法pop()可删除列表末尾的元素，并让你能够接着使用它。

fruits = ['Apple','Banana','Pear']
print(fruits)
poped_fruit = fruits.pop()
print(fruits)
['Apple', 'Banana']
print(poped_fruit)
Pear

执行pop()方法后，原数组最后一个元素被移除掉且最后一个元素作为返回值被返回。
3.pop列表中任何位置处的元素
想必你已经猜到了，我们只需要在pop()方法内传入想移除的元素索引就可以。

fruits = ['Apple','Banana','Pear']
print(fruits)
['Apple', 'Banana', 'Pear']
first_fruit = fruits.pop(0)
print(first_fruit)
Apple

别忘了，每当你使用pop()时，被弹出的元素就不再在列表中了。
如果你不确定该使用del语句还是pop()方法，下面是一个简单的判断标准: 如果你要从列表中删除一个元素，且不再以任何方式使用它，就使用del语句，如果你要在删除元素后还能继续使用它，就使用方法pop()。
4.根据值删除元素
有时候，我们并不知道要从列表中删除的值所处的位置。如果你只知道要删除的元素的值，可使用remove()方法。

fruits = ['Apple','Banana','Pear']
print(fruits)
['Apple', 'Banana', 'Pear']
fruits.remove('Apple')
print(fruits)
['Banana', 'Pear']

方法remove()只删除在列表中出现的第一个指定的值。也就是说假如Apple在fruits列表中出现了多次，调用remove()方法，只会删除第一个Apple。

fruits = ['Apple','Banana','Pear','Apple']
print(fruits)
['Apple', 'Banana', 'Pear','Apple']
fruits.remove('Apple')
print(fruits)
['Banana', 'Pear','Apple']

整合列表

在我们创建的列表中，元素的排列顺序常常是无法预测的。因为我们并非总能控制用户提供数据的顺序。我们又经常需要以特定的顺序呈现信息。有时候，你希望保留列表元素最初的排列顺序，而有时候又需要调整排列顺序。Python提供了很多组织列表的方式，可根据具体情况选用。

使用方法sort()对列表进行永久性排序

Python方法sort()让你能够轻松地对列表进行排序。假设你有一个水果列表，并要让其中的水果按字母顺序排列。为简化这项任务，我们假设该列表中的所有值都是小写的。

fruits = ['pear','banana','apple']
print(fruits)
['pear', 'banana', 'apple']
fruits.sort()
print(fruits)
['apple', 'banana', 'pear']

方法sort()永久性地修改了列表元素的排列顺序。现在，fruits是按字母顺序排列的，再也无法恢复到原来的排列顺序。
我们还可以按与字母顺序相反的顺序排列列表元素，为此，只需向sort()方法传递参数reverse=True即可。

fruits.sort(reverse=True)
print(fruits)
['pear', 'banana', 'apple']

使用函数sorted()对列表进行临时排序

要保留列表元素原来的排列顺序，同时以特定的顺序呈现它们，可使用函数sorted()。函数sorted()让你能够按特定顺序显示列表元素，同时不影响它们在列表中的原始排列顺序。下面尝试对fruits列表调用这个函数。

fruits = ['pear','banana','apple']
print(fruits)
['pear', 'banana', 'apple']
print(sorted(fruits))
['apple', 'banana', 'pear']
# 再一次输出 fruits
print(fruits)
['pear', 'banana', 'apple']

注意，调用函数sorted()后，列表元素的排列顺序并没有变。如果你要按与字母顺序相反的顺序显示列表，也可向函数sorted()传递参数reverse=True。
在并非所有的值都是小写时，按字母顺序排列列表要复杂些，这个问题我们后面再详细解答。

倒序输出列表

要反转列表元素的排列顺序，可使用方法reverse()。假设fruist列表是按购买时间排列的，可轻松地按相反的顺序排列其中的水果:

fruits = ['pear','banana','apple']
print(fruits)
['pear', 'banana', 'apple']
fruits.reverse()
print(fruits)
['apple', 'banana', 'pear']

reverse()不是指按与字母顺序相反的顺序排列列表元素，而只是反转列表元素的排列顺序。
方法reverse()永久性地修改列表元素的排列顺序，但可随时恢复到原来的排列顺序，为此 只需对列表再次调用reverse()即可

列表的长度

使用函数len()可快速获悉列表的长度

fruits = ['pear','banana','apple']
len(fruits)
3

获取列表的长度在开发过程中很有用，比如我们利用len()方法一下就可以获取到当前有多少种水果正在销售。

动手试一试

7-1 将一些朋友的姓名存储在一个列表中，并将其命名为 names。依次访问该列表中的每个元素，从而将每个朋友的姓名都打印出来。
7-2 嘉宾名单: 如果你可以邀请任何人一起共进晚餐(无论是在世的还是故去的)，你会邀请哪些人？请创建一个列表，其中包含至少 3 个你想邀请的人，然后，打印列表。
7-3 修改嘉宾名单:你刚得知有位嘉宾无法赴约，因此需要另外邀请一位嘉宾。修改嘉宾名单，将无法赴约的嘉宾的姓名替换为新邀请的嘉宾的姓名。
然后再一次打印这个列表。
7-4 添加嘉宾:你刚找到了一个更大的餐桌，可容纳更多的嘉宾。请想想你还想邀请哪三位嘉宾。
使用 insert()将一位新嘉宾添加到名单开头。
使用 insert()将另一位新嘉宾添加到名单中间。
使用 append()将最后一位新嘉宾添加到名单末尾。
7-5 缩减名单: 你刚得知新购买的餐桌无法及时送达，因此只能邀请两位嘉宾。 使用pop()不断地删除名单中的嘉宾，直到只有两位嘉宾为止。每次从名单中弹出一位嘉宾时，都打印一下。
7-7 放眼世界: 想出至少 5 个你渴望去旅游的地方。将这些地方存储在一个列表中，并确保其中的元素不是按字母顺序排列的。按原始排列顺序打印该列表。不要考虑输出是否整洁的问题，只管打印原始Python 列表。
使用 sorted()按字母顺序打印这个列表，同时不要修改它。再次打印该列表，核实排列顺序未变。
使用 sorted()按与字母顺序相反的顺序打印这个列表，同时不要修改它。再次打印该列表，核实排列顺序未变。
使用 reverse()修改列表元素的排列顺序。打印该列表，核实排列顺序确实变了。
使用 reverse()再次修改列表元素的排列顺序。打印该列表，核实已恢复到原来的排列顺序。
使用 sort()修改该列表，使其元素按字母顺序排列。打印该列表，核实排列顺序确实变了。
使用 sort()修改该列表，使其元素按与字母顺序相反的顺序排列。打印该列表，核实排列顺序确实变了。

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