【Python】列表&元组

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列表和元组

列表是什么, 元组是什么 对标c++里面的数组

创建列表

访问下标

切片操作

遍历列表元素

新增元素

查找元素

删除元素

连接列表

关于元组

总结不易~本章节对我有很大的收获,希望对你也是!!!~


 这是我的gitee仓库:https://gitee.com/liu-yihao-hhh/learning-python

列表和元组

列表是什么, 元组是什么 对标c++里面的数组

编程中 , 经常需要使用变量 , 来保存 / 表示数据 .
如果代码中需要表示的数据个数比较少 , 我们直接创建多个变量即可 .
num1 = 10
num2 = 20
num3 = 30
......
但是有的时候 , 代码中需要表示的数据特别多 , 甚至也不知道要表示多少个数据 . 这个时候 , 就需要用到列表.
列表是一种让程序猿在代码中批量表示 / 保存数据的方式
就像我们去超市买辣条 , 如果就只是买一两根辣条 , 那咱们直接拿着辣条就走了 .
但是如果一次买个十根八根的 , 这个时候用手拿就不好拿 , 超市老板就会给我们个袋子 .
这个袋子 , 就相当于 列表
元组和列表相比 , 是非常相似的 , 只是 列表中放哪些元素可以修改调整, 元组中放的元素是创建元组的时候就设定好的, 不能修改调整.
列表就是买散装辣条 , 装好了袋子之后 , 随时可以把袋子打开 , 再往里多加辣条或者拿出去一些辣条 .
元组就是买包装辣条 , 厂家生产好了辣条之后 , 一包就是固定的这么多 , 不能变动了 .

创建列表

创建列表主要有两种方式 . [ ] 表示一个空的列表
alist = [ ]
alist = list()
print(type(alist))
如果需要往里面设置初始值 , 可以直接写在 [ ] 当中 .
可以直接使用 print 来打印 list 中的元素内容
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist)
列表中存放的元素允许是不同的类型 . ( 这一点和 C++ Java 差别较大
alist = [1, 'hello', True]
print(alist)
因为 list 本身是 Python 中的内建函数 , 不宜再使用 list 作为变量名 , 因此命名为 alist

访问下标

# 创建列表

# 1. 直接使用直面值来创建列表
#  [] 就表示一个空的列表
a = []
print(type(a)) # list

# 2. 使用list() 来创建
b = list()
print(type(b))

# 3. 可以在创建列表的时候,在[] 中指定列表的初始值
#  元素之间使用 , 来分割
a = [1,2,3,4]
print(a)

# 4. 可以存入不同类型的值
a = [1,'e',"abc",True,[4,5,6]]
print(a)

# 5. 使用下标来访问元素
a = [1,2,3,4]
print(a[2])

# 6. 使用下标来修改列表元素
a = [1,2,3,4]
a[2] = 100
print(a)

# 7. 超出下标的有效范围 就会出现异常
a = [1,2,3,4]
# print(a[5]) # 报错

# 8. 可以使用内建函数 len 来获取列表的长度(元素的个数),和字符串类似
#  len 可以传入字符串,列表,元组,字典,自定义类…… => 动态类型~
a = [1,2,3,4]
print(len(a))

# 9. Python下标还可以携程负数
# 例如 写成 -1 起始就是等价于len(a) - 1
a = [1,2,3,4]
print(a[len(a) - 1])
# -1 就是倒数第一个元素
print(a[-1])
print(a[-2])
可以通过下标访问操作符 [ ] 来获取到列表中的任意元素 .
我们把 [ ] 中填写的数字 , 称为 下标 或者 索引
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[2])

注意 : 下标是从 0 开始计数的 , 因此下标为 2 , 则对应着 3 这个元素

通过下标不光能读取元素内容 , 还能修改元素的值
alist = [1, 2, 3, 4]
alist[2] = 100
print(alist)
如果下标超出列表的有效范围 , 会抛出异常 .
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[100])

因为下标是从 0 开始的 , 因此下标的有效范围是 [0, 列表长度 - 1]. 使用 len 函数可以获取到列表的元素个数
alist = [1, 2, 3, 4]
print(len(alist))
下标可以取负数 . 表示 " 倒数第几个元素 "
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[3])
print(alist[-1])
alist[ - 1] 相当于 alist[len(alist) - 1]

切片操作

# 1. 切片操作的基本使用
a = [1,2,3,4]
# 1 表示开始区间的下标
# 3 表示结束区间的下标
# 包含1 不包含3
# 取到下标1开始 一直到下标为3 的元素
print(a[1:3])

# 切片操作很高效

# 2. 使用切片的时候,省略后边界
a = [1,2,3,4]
# 省略后边界 从开始位置,一直取到结束的后边界
print(a[1:])
# 省略前边界 从0号元素开始取到后边界为止
print(a[:3])
# 此处切片中的下标也可以写成负数
print(a[:-1])
# 还可以把开始边界和结束边界,都省略掉! 得到的还是列表自生
print(a[:])

# 3. 步长
a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]
print(a[::1])
print(a[::2])
print(a[::3])

# 4. 步长的数值还可以是负数,当步长为负数的时候,意思就是从后往前来取元素
print(a[::-1])
print(a[::-2])
通过下标操作是一次取出里面第一个元素 .
通过切片 , 则是一次取出一组连续的元素 , 相当于得到一个 子列表
使用 [ : ] 的方式进行切片操作
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[1:3])

alist[1:3] 中的 1:3 表示的是 [1, 3) 这样的由下标构成的前闭后开区间 .
也就是从下标为 1 的元素开始 (2), 到下标为 3 的元素结束 (4), 但是不包含下标为 3 的元素 .
所以最终结果只有 2, 3
切片操作中可以省略前后边界
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[1:])        # 省略后边界, 表示获取到列表末尾
print(alist[:-1])       # 省略前边界, 表示从列表开头获取
print(alist[:])         # 省略两个边界, 表示获取到整个列表

切片操作还可以指定 " 步长 " , 也就是 " 每访问一个元素后 , 下标自增几步
alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[::1])
print(alist[::2])
print(alist[::3])
print(alist[::5])

切片操作指定的步长还可以是负数 , 此时是从后往前进行取元素 . 表示 " 每访问一个元素之后 , 下标自减几步
alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[::-1])
print(alist[::-2])
print(alist[::-3])
print(alist[::-5])

如果切片中填写的数字越界了 , 不会有负面效果 . 只会尽可能的把满足条件的元素过去到 .
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[100:200])

遍历列表元素

" 遍历 " 指的是把元素一个一个的取出来 , 再分别进行处理 .
最简单的办法就是使用 for 循环
alist = [1, 2, 3, 4]
for elem in alist:
    print(elem)
也可以使用 for 按照范围生成下标 , 按下标访问
alist = [1, 2, 3, 4]
for i in range(0, len(alist)):
    print(alist[i])
还可以使用 while 循环 . 手动控制下标的变化
alist = [1, 2, 3, 4]
i = 0
while i < len(alist):
    print(alist[i])
    i += 1

新增元素

# 1. 使用append 往列表末尾新增一个元素
a = [1,2,3,4]
# 此处的append 是搭配 列表对象a 来一起使用的,而不是作为一个独立的函数
# type、print、input、len,自定义函数……都是独立的函数 ~不需要依赖对象就可以直接使用
# 需要搭配对象使用的函数 function 也叫做方法
a.append(5)
a.append('hello')
print(a)

# 2. 还可以使用 insert 方法,往列表的任意位置进行新增元素
a = [1,2,3,4]
a.insert(1,'hello')
print(a)
# 当插入下标超过数组长度的时候,只是将该元素放入列表的末尾
a.insert(100,'world')
print(a)
使用 append 方法 , 向列表末尾插入一个元素 ( 尾插 ).
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.append('hello')
print(alist)

使用 insert 方法 , 向任意位置插入一个元素
insert 第一个参数表示要插入元素的下标
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.insert(1, 'hello')
print(alist)

PS: 什么是 " 方法 " (method)
方法其实就是函数 . 只不过函数是独立存在的 , 而方法往往要依附于某个 " 对象 ".
像上述代码 alist.append , append 就是依附于 alist, 相当于是 " 针对 alist 这个列表 , 进行尾插操作".

查找元素

# 1. 使用 in 来判断某个元素中是否在列表中存在
a = [1,2,3,4]
print(1 in a)
print(10 in a)
print(1 not in a)
print(10 not in a)

# 2. 使用index 方法 来得到当前元素在该 列表中的下标
a = [1,2,3,4]
print(a.index(2))
print(a.index(1))
# print(a.index(10)) # 元素不存在的时候直接报错 
使用 in 操作符 , 判定元素是否在列表中存在 . 返回值是布尔类型 .
alist = [1, 2, 3, 4]
print(2 in alist)
print(10 in alist)

使用 index 方法 , 查找元素在列表中的下标 . 返回值是一个整数 . 如果元素不存在 , 则会抛出异常
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist.index(2))
print(alist.index(10))

删除元素

# 1. 使用pop删除列表中最末尾的元素
a = [1,2,3,4,5,6,7,8]
a.pop()
print(a)

# 2. 使用pop还能删除任意为止的元素 pop的参数可以传到任意一个下标过去
a.pop(2)
print(a)

# 3. 使用remove 方法,可以按照值来进行删除 根据内容进行删除 不需要知道下标
a = ['aa','bb','cc','dd']
a.remove('cc')
print(a)
使用 pop 方法删除最末尾元素
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.pop()
print(alist)

pop 也能按照下标来删除元素
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.pop(2)
print(alist)

使用 remove 方法 , 按照值删除元素
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.remove(2)
print(alist)

连接列表

# 1. 使用 + 针对两个列表进行拼接
# 就相当于字符串拼接
a = [1,2,3,4]
b = [5,6,7,8]
c = a + b
print(c)


# 2. 使用extend 来进行拼接
# 这个拼接是把后一个列表的内容 拼接到前一个列表的里头~
a = [1,2,3,4]
b = [5,6,7,8]
c = a.extend(b) #extend 是没有返回值的None
print(a)
print(b)
print(c)

# 3. 使用+= 来进行拼接  更加低效
a = [1,2,3,4]
b = [5,6,7,8]
a += b
print(a)
使用 + 能够把两个列表拼接在一起 .
此处的 + 结果会生成一个新的列表 . 而不会影响到旧列表的内容
alist = [1, 2, 3, 4]
blist = [5, 6, 7]
print(alist + blist)

使用 extend 方法 , 相当于把一个列表拼接到另一个列表的后面 .
a.extend(b) , 是把 b 中的内容拼接到 a 的末尾 . 不会修改 b, 但是会修改 a.
alist = [1, 2, 3, 4]
blist = [5, 6, 7]
alist.extend(blist)
print(alist)
print(blist)

关于元组

元组的功能和列表相比 , 基本是一致的 .
元组使用 ( ) 来表示 .
atuple = ( )
atuple = tuple()
元组不能修改里面的元素 , 列表则可以修改里面的元素
因此 , 像读操作 , 比如访问下标 , 切片 , 遍历 , in, index, + , 元组也是一样支持的 .
但是 , 像写操作 , 比如修改元素 , 新增元素 , 删除元素 , extend , 元组则不能支持 .
另外 , 元组在 Python 中很多时候是默认的集合类型 . 例如 , 当一个函数返回多个值的时候
def getPoint():
    return 10, 20
result = getPoint()
print(type(result))

# 1. 创建元组
a = ()
print(type(a))
b = tuple()
print(type(b))

# 2. 创建元组的时候,指定初始值
a = (1,2,3,4)
print(a)

# 3. 元组中的元素也可以是任意类型的
a = (1,2,'hello',True,[1,2,3])
print(a)

# 4. 通过下标访问元组中的元素,下标也是从0 开始,到len - 1结束
a = (1,2,3,4)
print(a[1])
print(a[-1])

# 5. 通过切片来获取元组中的一个部分
print(a[1:3])

# 6. 同样可以使用循环来进行遍历
for i in range((len(a))) :
    print(a[i])

i = 0
while i < len(a) :
    print(a[i])
    i+=1

# 7. 可以使用 in 来判断元素是否存在 ,使用index 查找元素的下标
print(3 in a)
print(a.index(3))

# 8. 可以使用 + 来拼接两个元组
a = (1,2,3)
b = (4,5,6)
print(a + b)

# 9. 元组只是支持"读",不支持"修改"
a = (1,2,3,4)
# 像这些有着修改操作的行为都是不被元组支持的
# a[0] = 100
# a.append(5)
# a,pop(0)
# a.extend()

# 10. 当我们进行多元赋值的时候,其实本质上,是按照元组的方式来进行工作的~~
def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x,y

x,y = getPoint()
print(type(getPoint())) # tuple

此处的 result 的类型 , 其实是元组 .
问题来了 , 既然已经有了列表 , 为啥还需要有元组 ?
在协同开发的时候,一个程序员A实现一些功能,提供给程序员B 来使用~~~
B在传参数的时候就会纠结一个问题:我把我的参数传过去,A的函数里面是否会把我的参数内容给改了呢?如果使用元组作为参数,就可以避免这样的纠结~~~
元组相比于列表来说 , 优势有两方面 :
你有一个列表 , 现在需要调用一个函数进行一些处理 . 但是你有不是特别确认这个函数是否会把你的列表数据弄乱. 那么这时候传一个元组就安全很多 .
我们马上要讲的字典 , 是一个键值对结构 . 要求字典的键必须是 " hash 对象 " ( 字典本质上也是一个hash ). 而一个可 hash 对象的前提就是不可变 . 因此元组可以作为字典的键 , 但是列表不行.

小结
列表和元组都是日常开发最常用到的类型 . 最核心的操作就是根据 [ ] 来按下标操作 .
在需要表示一个 " 序列 " 的场景下 , 就可以考虑使用列表和元组 .
如果元素不需要改变 , 则优先考虑元组 .
如果元素需要改变 , 则优先考虑列表

总结不易~本章节对我有很大的收获,希望对你也是!!!~

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