5. 数据类型 —— 列表

列表属于容器存储、可变、顺序访问的数据类型。列表可以包含任何种类的对象或者嵌套，借助列表可以构造许多复杂的数据结构，因此列表也是平时最经常用到的数据类型。

1. 创建列表

列表使用方括号 [ ] 来定义，直接把一个被 [ ] 包含，并由逗号 , 分隔的数据赋值给一个变量即可创建列表对象。

>>> li = [1, 2, 3]                              # 通过直接将列表赋值来创建列表数据对象
>>> li
[1, 2, 3]
>>> li = [ ]                                    # 在方括号中不包含任何数据，一个空列表
>>> li
[ ]
>>> li = [1, 'a', [3]]                          # 列表中可以包含任意类型的数据对象
>>> li
[1, 'a', [3]]

还可以使用 list() 函数创建列表对象

>>> li = list('abcd')
>>>li
['a', 'b', 'c', 'd']

2. 列表的基本操作

访问列表元素

列表属于顺序访问的数据类型，因此列表可以通过索引和切片来访问列表中的元素

li = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
li[0] # 列表索引和字符串一样，从 0 开始，最大为列表的长度 - 1
1
li[-1] # 使用负索引访问列表元素
7
li[1:3] # 列表的切片操作返回一个包含列表部分元素的新的列表
[2, 3]
li[::-1] # 反序访问列表
[7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
li = [[1, 2, 3]]
li[0][1] # 列表中嵌套的任意序列数据类型的访问
2
```

修改列表

等号左侧使用索引或切片指定要更改的元素位置，等号右侧为要更改的值即可对列表元素进行修改

li = [1, 2, 3]
li[0] = 0 # 对指定索引的元素重新赋值即可修改列表
li
[0, 2, 3]
li[:2] = [7, 7] # 对切片进行重新赋值修改列表
li
[7, 7, 3]
li[:2] = 3 # 列表的一个切片为新的列表，因此修改时等号右边也必须时一个列表，否则会引发一个 TypeError 错误
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only assign an iterable
li[:2] = [3] # 对切片重新赋值不需要等号左右两侧的长度相同，但有可能会改变原列表的长度
li
[3, 3]
```

删除列表元素

指定列表索引或切片，使用 del 关键字即可删除列表元素。另外列表还有一些专门用来删除元素的方法，后边介绍。

li = [1, 2, 3]
del li[0] # 指定要删除列表的索引，使用 del 删除列表元素
li
[2, 3]
del li[:] # 如果 del 后为切片，则将整个切片进行删除
li
[ ]
```

3. 序列的操作符和函数

操作符

+ 操作符：对列表使用 + 操作符可以将多个列表合并为一个列表

list1 = [0, 1, 2]
list2 = [3, 4, 5]
list1 + list2
[0, 1, 2, 3, 4, 5] # + 操作符将列表合并
```

* 操作符：使用 * 操作符可以将列表重复 N 次

li = [1, 2, 3]
li * 3
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3] # * 操作符后便跟数字，表示重复 N 次
```

in 和 not in ：成员关系操作，测试对象是否是列表的成员

li = [1, 2, 3]
1 in li # 当测试对象在列表中时返回 True
True
0 in li # 当测试对象不在列表中时返回 False
False
[1, 2] in li # 测试对象整体视为列表中的一个元素
False
```

序列函数

仅就常见函数进行举例说明

len()：返回列表中包含的元素个数

li = [1, 2, 3]
len(li) # 返回列表长度
3
li = [1, 2, [1, 2, 3]] # 列表长度为列表中元素的个数
len(li)
3
```

max() 和 min()：返回列表中的最大或最小元素。注意：混合类型进行比较往往精度较差，通常这样做也不会有什么实际意义，因此建议尽量减少不同类型对象的比较

li = [1, 2, 3]
max(li) # 返回列表中的最大值
3
min(li) # 返回列表中的最小值
1
```

sorted() ：对列表中的元素进行排序

li = ['b', 'a', 'c']
sorted(li) # 将列表中的元素按照从小到大的顺序进行排序
['a', 'b', 'c']
```

reversed()、enumerate() 、zip() ：用法参考字符串中的描述
sum()：如果列表中的对象均为数字，则可以使用 sum() 函数进行求和

li = [1, 2, 3]
sum(li) # 将纯数字组成的列表进行元素求和

list1 = [0, 1, 2]
>>> list2 = [3, 4, 5]
>>> list1 + list2
[0, 1, 2, 3, 4, 5] # + 操作符将列表合并
- `*` 操作符：使用 * 操作符可以将列表重复 N 次
>>> li = [1, 2, 3]
>>> li * 3
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3] # * 操作符后便跟数字，表示重复 N 次
- `in` 和 `not in` ：成员关系操作，测试对象是否是列表的成员
>>> li = [1, 2, 3]
>>> 1 in li # 当测试对象在列表中时返回 True
True
>>> 0 in li # 当测试对象不在列表中时返回 False
False
>>> [1, 2] in li # 测试对象整体视为列表中的一个元素
False
##### 序列函数仅就常见函数进行举例说明 - __len()__：返回列表中包含的元素个数
>>> li = [1, 2, 3]
>>> len(li) # 返回列表长度
3
>>> li = [1, 2, [1, 2, 3]] # 列表长度为列表中元素的个数
>>> len(li)
3
- __max()__ 和 __min()__：返回列表中的最大或最小元素。注意：混合类型进行比较往往精度较差，通常这样做也不会有什么实际意义，因此建议尽量减少不同类型对象的比较
>>> li = [1, 2, 3]
>>> max(li) # 返回列表中的最大值
3
>>> min(li) # 返回列表中的最小值
1
- __sorted()__ ：对列表中的元素进行排序
>>> li = ['b', 'a', 'c']
>>> sorted(li) # 将列表中的元素按照从小到大的顺序进行排序
['a', 'b', 'c']
- __reversed()__、__enumerate()__ 、__zip()__ ：用法参考 [字符串](http://www.jianshu.com/p/28b17449d92f) 中的描述 - __sum()__：如果列表中的对象均为数字，则可以使用 __sum()__ 函数进行求和
>>> li = [1, 2, 3]
>>> sum(li) # 将纯数字组成的列表进行元素求和
6
sum(li, 4) # sum 函数可以有第二个参数，但第二个参数只能是数字，否则会报错
10
```

4. 列表内建函数

append(obj)：在列表后边追加一个元素

li = [1, 2, 3]
li.append(4) # append 只接受一个参数，并将该参数添加的列表的末尾
li
[1, 2, 3, 4]
```

insert(index, obj)：指定要插入位置的索引，将元素插入到列表中

li = [1, 2, 3]
li.insert(1, 'a') # insert 第一个参数为要插入位置的索引，第二个参数为要插入列表的对象
li
[1, 'a', 2, 3]
```

extend(list)：将参数列表的内容添加到列表的结尾

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
list1.extend(list2) # 调用 extend 函数可以扩展列表
list1
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
```

remove(obj)；从列表中删除指定元素

li = [1, 2, 3]
li.remove(2) # 删除指定元素
li
[1, 3]
li = [1, 2, 3, 1]
li.remove(1) # 如果列表中存在多个指定的元素，则删除索引最小的那个
li
[2, 3, 1]
li.remove(4) # 当试图删除一个列表中不存在的元素时会引发异常
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: list.remove(x): x not in list
```

pop(index=-1)：删除并返回指定位置的对象，默认为最后一个

li = [1, 2, 3]
li.pop() # 默认删除并返回列表中的最后一个元素
3
li
[1, 2]
li.pop(0) # 可以指定元素的索引值，删除并返回该元素
1
li
[2]
li.pop(3) # 指定的索引值越界时引发异常
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: pop index out of range
```

index(obj, i = 0, j = len (list) )：返回 obj 在列表中的索引，范围为 i - j

li = [1, 2, 3, 1]
li.index(2) # 查找并返回元素的索引
1
li.index(1) # 如果存在多个元素，返回找到的一个索引
0
li.index(7) # 查找的元素在列表中不存在时，引起异常
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
list1 = [1, 2, 3]
>>> list2 = [4, 5, 6]
>>> list1.extend(list2) # 调用 extend 函数可以扩展列表
>>> list1
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
- __remove(obj)__；从列表中删除指定元素
>>> li = [1, 2, 3]
>>> li.remove(2) # 删除指定元素
>>> li
[1, 3]
>>> li = [1, 2, 3, 1]
>>> li.remove(1) # 如果列表中存在多个指定的元素，则删除索引最小的那个
>>> li
[2, 3, 1]
>>> li.remove(4) # 当试图删除一个列表中不存在的元素时会引发异常
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: list.remove(x): x not in list
- __pop(index=-1)__：删除并返回指定位置的对象，默认为最后一个
>>> li = [1, 2, 3]
>>> li.pop() # 默认删除并返回列表中的最后一个元素
3
>>> li
[1, 2]
>>> li.pop(0) # 可以指定元素的索引值，删除并返回该元素
1
>>> li
[2]
>>> li.pop(3) # 指定的索引值越界时引发异常
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: pop index out of range
- __index(obj, i = 0, j = len (list) )__：返回 obj 在列表中的索引，范围为 i - j
>>> li = [1, 2, 3, 1]
>>> li.index(2) # 查找并返回元素的索引
1
>>> li.index(1) # 如果存在多个元素，返回找到的一个索引
0
>>> li.index(7) # 查找的元素在列表中不存在时，引起异常
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: 7 is not in list
```

count(obj)：返回 obj 在列表中出现的次数

li = [1, 2, 3, 1]
li.count(1) # 返回对象在列表中出现的次数
2
li.count(7) # 如果列表中不存在该对象，不会引发异常，而是返回 0
0
```

sort(func = None, key = None, reverse = False)：以指定方式对列表进行排序，当 reverse = True 时反序排列

li = [1, 2, 3, 1]
li.sort() # 对列表使用 sort 函数会直接对列表进行修改
li
[1, 1, 2, 3]
li.sort(reverse = True) # 当 reverse = True 时反序排列
li
[3, 2, 1, 1]
```

reverse()：原地就地反转列表

li = [1, 2, 3, 1]
li.reverse()
li
[1, 3, 2, 1]
```

除此之外列表还有非常强大的列表解析，这里暂不列出，仅举一个例子。

[i for i in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] if i % 2 == 0 ]
[2, 4, 6, 8] # 筛选出偶数并构建出对应的列表
```

5. 使用列表构建一些数据结构

堆栈：堆栈是一个后进先出（LIFO）的数据结构，可以通过列表来创建堆栈。

stack = []

def stack_push():                             # 将对象加入堆栈中
    stack.append(raw_input("Enter New Object :").strip())

def stack_pop():                              # 将对象从堆栈中删除，后进先出
    if len(stack) == 0:
        print "Can not pop object from an empty stack !"
    else:
        print "Remove ", stack.pop()

队列：队列是一个先进先出（FIFO）的数据结构

queue = []

def queue_push():                            # 将对象加入到队列中
    queue.append(raw_input("Enter New Object :").strip())

def queue_pop():                             # 将对象从队列中删除，先进先出
    if len(queue) == 0:
        print "Can not pop object from empty queue !"
    else:
        print "Remove", queue.pop(0)

使用列表可以创建许多复杂的数据结构，列表也是我们最常用的 Python 数据类型

6. 更多关于列表的参考：

List
List Object

思考

现有一列表：

`a = [1, 3, 4, 0, 1, 5, 5, 1, 5, 1, 5, 6, 2, 3, 1, 5, 3]`

删除所有 5 元素前面的 1，同时在所有的 3 后添加 3 个 2

一种 Python 的思路

>>> a = [1, 3, 4, 0, 1, 5, 5, 1, 5, 1, 5, 6, 2, 3, 1, 5, 3]
>>> ','.join( [str(i) for i in a] ).replace('1,5', '5').replace('3', '3,2,2,2').split(',')
['1', '3', '2', '2', '2', '4', '0', '5', '5', '5', '5', '6', '2', '3', '2', '2', '2', '5', '3', '2', '2', '2']

最后编辑于：2017.11.27 00:16:19

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