Python学习笔记:python list介绍及相关方法总结

大家好,本篇文章我们一起学习下什么是 Python 中的 List 以及其相关的方法总结。

什么是 List ?

List 数据类型是 Python 中一种非常重要和常用的序列数据结构。它可以存储多个值,每个值都有一个索引,从 0 开始。List 是一个可变的序列,意味着在 List 中添加、删除或修改元素是可以的。(类似 JavaScript 的 Array 数组)

List 中的元素不需要是同一种类型,它们可以是任意类型的数据,包括数字、字符串、元组、字典、另一个列表等。List 中的元素是有序的,意味着存储在 List 中的元素是按照插入顺序排列的。

总的来说,List 是 Python 中一个非常强大的数据类型,能够实现各种各样的数据存储和处理任务,是编程中不可或缺的重要工具。

如何创建List

创建一个 List 是很简单的,有两种方法:使用 [] 和使用 list() 函数。

使用 []:将所有需要存储的值放入一对方括号中,以逗号分隔。例如:

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']

使用 list() 函数:使用 list() 函数可以将其他数据结构,例如字符串、元组等,转换为 List。例如:

# 将字符串转换为 List
numbers_as_string = '1, 2, 3, 4, 5'
numbers = list(numbers_as_string.split(', '))
# 将元组转换为 List
points = (1, 2, 3, 4, 5)
points_as_list = list(points)

在创建 List 时,还可以使用内置函数 range() 创建一个由指定范围内的整数组成的 List。例如:

# 创建包含 0-9 的 List
numbers = list(range(10))

总的来说,创建 List 是一件很简单的事,无论是使用 [] 还是使用 list() 函数,都很容易实现。

索引:使用索引可以访问和修改 List 中的单个元素。例如:

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
# 访问第二个元素
print(fruits[1]) # 'banana'
# 修改第二个元素
fruits[1] = 'orange'
print(fruits) # ['apple', 'orange', 'cherry']

切片:使用切片可以访问和修改 List 中的一段连续的元素。例如:

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry', 'date', 'elderberry']
# 访问第 2-4 个元素
print(fruits[1:4]) # ['banana', 'cherry', 'date']
# 修改第 2-4 个元素
fruits[1:4] = ['orange', 'peach', 'plum']
print(fruits) # ['apple', 'orange', 'peach', 'plum', 'elderberry']

len(list): 返回列表中元素的数量,即列表长度。例如:

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> len(a)
5

min(list):返回列表中最小的元素,必须列表中的所有元素都是同一数据类型,否则会抛出类型错误。例如:

>>> a = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
>>> min(a)
1

max(list):返回列表中最大的元素,必须列表中的所有元素都是同一数据类型,否则会抛出类型错误。例如:

>>> a = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
>>> max(a)
9

sum(list):返回列表中所有元素的和,必须列表中的所有元素都是数字类型,否则会抛出类型错误。例如:

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> sum(a)
15

sorted(list):返回列表排序后的副本,不改变原来的列表,排序默认从小到大,可以通过 reverse 参数改变排序方向,例如:

>>> a = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
>>> sorted(a)
[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]
>>> sorted(a, reverse=True)
[9, 6, 5, 5, 5, 4, 3, 3, 2, 1, 1]

加号(+)可用于连接两个或多个列表

当将两个列表相加时,将生成一个新列表,其中包含所有元素(依次从左到右)。这种操作称为列表的拼接。

以下代码示例说明了如何使用加号在列表中进行拼接:

>>> list1 = [1, 2, 3]
>>> list2 = [4, 5, 6]
>>> list3 = list1 + list2
>>> print(list3)
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

从上面的代码可以看出,我们首先定义了两个列表 list1 和 list2,然后将它们拼接在一起,并将结果存储在 list3 中。最后,我们打印了 list3,以验证拼接是否正确。

总而言之,加号在Python列表中是一个非常实用的操作,可用于组合两个或多个列表,以生成一个新列表。

list 与数字相乘时,是将 list 复制并组合成一个新的 list。

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a * 3
>>> print(b)
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

可以看到,通过将 a 与 3 相乘,我们得到了一个新的 list b,它包含了 a 中的所有元素,重复了 3 次。

append(element):在 List 末尾添加元素。例如:

numbers = [1, 2, 3]
numbers.append(4)
print(numbers) # [1, 2, 3, 4]

insert(index, element):在 List 的指定位置插入元素。例如:

numbers = [1, 2, 3]
numbers.insert(0, 0)
print(numbers) # [0, 1, 2, 3]

remove(element):从 List 中删除指定元素。例如:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers.remove(3)
print(numbers) # [1, 2, 4, 5]

pop(index):从 List 中删除指定位置的元素,并返回该元素。例如:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
deleted_number = numbers.pop(2)
print(numbers) # [1, 2, 4, 5]
print(deleted_number) # 3

clear():清空 List 中的元素。例如:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers.clear()
print(numbers) # []

index(element):返回 List 中第一个匹配元素的位置。例如:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
index = numbers.index(3)
print(index) # 2

count(element):返回 List 中元素出现的次数。例如:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 3]
count = numbers.count(3)
print(count) # 2

sort():对 List 进行排序,默认升序。例如:

numbers = [3, 1, 4, 5, 2]
numbers.sort()
print(numbers) # [1, 2, 3, 4, 5]

extend(iterable) 该方法用于在列表的末尾一次性追加另一个序列中的多个值(包括列表,元组等)

>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> numbers.extend([6, 7, 8])
>>> print(numbers)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

reverse():对 List 进行反转。例如:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers.reverse()
print(numbers) # [5, 4, 3, 2, 1]

list.copy() 方法用于返回列表的浅拷贝(shallow copy),即创建一个新的列表

浅拷贝:浅拷贝只复制列表的第一层元素,如果列表中的元素是另一个列表,它们将共享同一个内存空间,因此任何对共享元素的修改都将影响到原始列表和副本。在 Python 中,list.copy() 方法实现浅拷贝。

深拷贝:深拷贝会复制列表中的所有层次,因此它不会共享任何内存空间,并且任何对副本列表的修改不会影响到原始列表。在 Python 中,可以使用 copy.deepcopy() 函数实现深拷贝。

>>> import copy
>>> original_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> shallow_copy = original_list.copy()
>>> deep_copy = copy.deepcopy(original_list)
>>> original_list[0][1] = 7
>>> print(original_list)
[[1, 7, 3], [4, 5, 6]]
>>> print(shallow_copy)
[[1, 7, 3], [4, 5, 6]]
>>> print(deep_copy)
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]

从上面的代码可以看出,在修改原始列表后,浅拷贝列表的内容也受到影响,而深拷贝列表的内容并不受影响。

将 list 转换为 set,去除重复的元素,然后再将其转换回 list,例如:

>>> a = [1, 2, 3, 1, 2, 3]
>>> b = set(a)
>>> c = list(b)
>>> print(c)
[1, 2, 3]

可以看到,通过将 a 转换为 set,再将其转换回 list,我们得到了 c,它去除了 a 中的重复元素。

提示

List is mutable,”可变”这个词表示 list 的内容可以随着时间的推移被更改。也就是说,在不创建新的 list 的情况下,可以通过添加、删除或更改元素来更改 list 的内容。相反,”不可变”的对象,在创建之后不能被修改。例如,数字、字符串和元组等都是不可变的对象。

结束

总的来说,List 在 Python 中是一个非常重要的数据类型,它具有很多特性和操作方法,使得它在数据收集和处理、存储多个值、组织和管理数据等方面表现优异。通过本文的介绍,我们了解到了 List 的定义、创建、操作方法、常见函数以及深浅拷贝的概念,以及 List 的常见用途。希望通过本文的学习,可以加深对 List 的理解,并帮助您在以后的开发中更加高效地使用它。

今天的分享就到这里,感谢你的阅读,如果本篇文章有相关方法的遗漏,欢迎在留言区补充。

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