day06-python list、tuple学习

优快云话题挑战赛第2期
参赛话题：学习笔记
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day06-python-list、tuple学习

一、List

1. 列表概述

list底层是动态数组实现，是多个值构成的序列,是可变数据类型，列表中的数据类型可以是任意数据类型。

2.列表的构成语法

[元素1,元素2，元素3…]

注意其中元素的开始下标是从0开始，末尾下标是-1，与字符串类似 。且元素类型可以为python任意数据类型

举例：

lista = ['a', True, 1, 'bbb', 1.0, 1 + 2j, [3, 5, 'a']] #定义一个包含多种数据类型的列表
print(lista)
print(lista[0])  #输出列表第一个元素
print(lista[-1]) #输出最后一个元素

输出结果：

['a', True, 1, 'bbb', 1.0, (1+2j), [3, 5, 'a']]
a
[3, 5, 'a']

3.列表的创建

3.1空列表创建

list1=[]    
list2=list()

3.2列表带元素的初始化创建

 #带元素初始化
list2=[1,2,3,'ab'] 
list3=list(list2)  
从已有的列表通过切片创建列表
list4=list2[:]

3.3通过拷贝创建

import copy

list1 = ['a', True, 1, 'bbb', 1.0, [1, 2, 3, 4], 1 + 2j]
list2 = list1
list3 = list1.copy()
list4 = copy.deepcopy(list1)
print("list1:", list1, id(list1))
print("list2:", list2, id(list2))
print("list3:", list3, id(list3))
print("list4:", list4, id(list4))

输出结果：

list1: ['a', True, 1, 'bbb', 1.0, [1, 2, 3, 4], (1+2j)] 1850621355008
list2: ['a', True, 1, 'bbb', 1.0, [1, 2, 3, 4], (1+2j)] 1850621355008
list3: ['a', True, 1, 'bbb', 1.0, [1, 2, 3, 4], (1+2j)] 1850618799936
list4: ['a', True, 1, 'bbb', 1.0, [1, 2, 3, 4], (1+2j)] 1850618800512

过程分析工具:python Tutor

过程分析：

3.3.1引用拷贝、浅拷贝、深拷贝

结果说明：

1.list2=list1 输出结果的id一样， 且图中可以看出list1与list2是共用同一块内存区域的 。这种拷贝方式被称为引用拷贝，相当于快捷方式的创建。

2.list3 = list1.copy() ，这种拷贝方式list3与list1的输出ID不一样了，且从图中也可以看出是list3指向了新的内存区域。但新内存区域中的位置5和位置6还是指向原来的元素list与complex。这种拷贝方式是不完全的内存拷贝为浅拷贝。而之所以没有为list1中list元素与complex开辟新的内存空间，

主要原因：

​ 是浅拷贝的内层如果嵌套了可变对象，那浅拷贝是不会复制出来一个新的可变对象，【毕竟只是浅浅的拷贝…】

​ complex之所以没有开辟新的内存空间，那可不能怪浅拷贝了，那是因为complex本身就是不可变对象呀[类比元组]，即使你让深拷贝上它也还是不行呀。

3.list4 = copy.deepcopy(list1) 这种拷贝方式可以从图中出，拷贝已经为嵌套的list开辟新的内存，这也是深拷贝与浅拷贝的差异：深拷贝不管可变对象多深一定是依次复制出来一个新的对象。

4 列表的增删改查

4.1 列表的增操作

4.1.1 列表元素复制

列表2 = 列表1 *n

list1 = ['hello', 'ni']
list2 = list1 * 3  # 重复3次
print(list2)
#输出结果:['hello', 'ni', 'hello', 'ni', 'hello', 'ni']

*注意 运算是返回一个新的列表！！！，不是在原列表上做变更。

4.1.2 列表的+ 、extend()方法

列表1 = 列表2 + 列表3

list.extend(列表/元组)

list1 = ['hello', 'ni']
list2 = [1, 2, 3]
print("list1:", list1, id(list1))
print("list1 + list2:", list1 + list2, id(list1 + list2))
list1.extend(list2)  #无返回值呀！！，该方法直接修改list1
print("list1.extend(list2):", list1, id(list1))

分析：

结果：

list1: ['hello', 'ni'] 2695388124096
list1 + list2: ['hello', 'ni', 1, 2, 3] 2695388653632
list1.extend(list2): ['hello', 'ni', 1, 2, 3] 2695388124096

输出结果可以看出 extend 方法与+方法都能实现list的增操作，但+运算是产生了新的列表，而extend是在原list上修改

4.1.3 列表的insert()与append()方法

这两种方法都是在原列表上操作。

• list.insert(下标值, 元素/列表)

• list.append(元素/列表)

list1 = ['hello', 'ni', 'hao']
print("old:", list1)
list1.insert(1, "python")
print("insert:", list1)
list1.append(1234)
print("append:", list1)

输出结果：

old: ['hello', 'ni', 'hao']
insert: ['hello', 'python', 'ni', 'hao']
append: ['hello', 'python', 'ni', 'hao', 1234]

过程分析：

4.2 列表的删除操作

4.2.1 元素的删除

• list.pop(下标值) 、 list.pop() 返回删除数据、

• list.remove(元素) 不返回删除数据

• del 元素

使用举例：

list1 = ['hello', 'ni', 'hao', 11, 22, 33]
print(list1.pop())
print(list1)
print(list1.remove('hello'))
print(list1)
del list1[1]
print(list1)

输出结果：

33
['hello', 'ni', 'hao', 11, 22]
None
['ni', 'hao', 11, 22]
['ni', 11, 22]

4.2.2 整个列表的删除

• list.clear()

• del 列表

使用举例：

list1 = ['hello', 'ni', 'hao', 11, 22, 33]
list2 = [11, 22, 33]
list1.clear()
print("list1:", list1)
del list2
print("list2:", list2)

输出结果：

list1: []
Traceback (most recent call last):
  File "D:\python_projects\day06.py", line 28, in <module>
    print("list2:", list2)
NameError: name 'list2' is not defined. Did you mean: 'list1'?

结果表明 clear()方法是清空列表的所有元素，而del是将整个列表完全从内存中删除

4.3 列表的元素更新操作

• list[索引]=新值

• list.insert(索引，新值)

list1 = ['hello', 'ni', 'hao', 11, 22, 33]
print(list1)
list1.insert(1, 'HI') #insert可以用于更新元素操作
print(list1)
list1[3] = "HAHA"
print(list1)

输出结果：

['hello', 'ni', 'hao', 11, 22, 33]
['hello', 'HI', 'ni', 'hao', 11, 22, 33]
['hello', 'HI', 'ni', 'HAHA', 11, 22, 33]

4.4 列表的查询

4.4.1 单个元素查询

• 查看指定索引的元素 list[索引]

• 查询某个元素是否在列表中 ： in / not in

• list.index(object[, start】[, stop]) 从指定的范围的列表中找出某个值(object)返回第一次匹配的索引值，其中start,stop是左闭右开

list1 = ['hello', 'ni', 'hao', 11, 'ni', 33]
print(list1[1]) #输出 ni
print(11 in list1) #输出 True
print(list1.index('ni')) #输出 1 返回第一次匹配的索引值
print(list1.index('ni', 2, -1)) #输出 4   因为指定了位置
print(list1.index('ni', 2, -2)) #抛出异常 ，因为左闭右开找不到
 

4.4.2 列表的遍历的五种方式

方式1: for 变量元素 in 列表:

使用示例：

list1 = ['hello', 'ni', 'hao', 11, 'ni', 33]
for var in list1:
    print(var, end=' ')
#输出结果: hello ni hao 11 ni 33 

方式2: for index,变量元素 in enumerate(列表)

使用示例：

list1 = ['hello', 'ni', 'hao', 11, 'ni', 33]
for index, var in enumerate(list1):
    print(index, var, end=' ', sep=':')  # 返回index 与value
#输出结果:0:hello 1:ni 2:hao 3:11 4:ni 5:33 

方式3: for index in range(len(列表)):

使用示例：

list1 = ['hello', 'ni', 'hao', 11, 'ni', 33]
for index in range(len(list1)):
    print(list1[index], end=' ')
#输出结果:hello ni hao 11 ni 33 

方式4: for 变量元素 in iter(列表):

使用示例：

list1 = ['hello', 'ni', 'hao', 11, 'ni', 33]
for var in iter(list1):
    print(var, end=' ')  # iter 常常配合next()使用
 #输出结果：hello ni hao 11 ni 33 

方式5: while index <len(列表)

使用示例：

list1 = ['hello', 'ni', 'hao', 11, 'ni', 33]
index=0
while index < len(list1):
    print(list1[index], end=' ')
    index += 1
 #输出结果：hello ni hao 11 ni 33 

5. 列表的聚合方法使用

• list.count(元素) #查看元素在列表中出现的次数

list1 = [1, 2, 3, 1, 3, 5, 6, 7, 8]
list2 = ['ab', 'cdd', 'ea', 'bbc']
print("list1.count(3):", list1.count(3))
print("list2.count('abc'):", list2.count('abc'))

结果：

list1.count(3): 2
list2.count('abc'): 0

• len(list) #获取元素列表个数（长度）

list1 = [1, 2, 3, 1, 3, 5, 6, 7, 8]
list2 = ['ab', 'cdd', 'ea', 'bbc']
print("len(list1):", len(list1))
print("len(list2):", len(list2))

输出结果：

len(list1): 9
len(list2): 4

• max(list) #获取列表中的最大值

list1 = [1, 2, 3, 1, 3, 5, 6, 7, 8]
list2 = ['ab', 'cdd', 'ea', 'bbc']
print("max(list1):", max(list1))
print("max(list2):", max(list2))  #ascii码比较

输出结果：

max(list1): 8
max(list2): ea

• min(list) #获取列表中的最小值

list1 = [1, 2, 3, 1, 3, 5, 6, 7, 8]
list2 = ['ab', 'cdd', 'ea', 'bbc']
print("min(list1):", min(list1))
print("min(list2):", min(list2))  # ascii码比较

输出结果：

min(list1): 1
min(list2): ab

• 特殊情况说明：

list1 = [1, 2, 3, 1, 3, 5, 6, 7, 8, 'a', 'b']
print("len(list1):", len(list1))
print("list1.count(1):", list1.count(1))
print("min(list1):", min(list1))
print("max(list1):", max(list1))

输出结果：

len(list1): 11
list1.count(list1): 2
Traceback (most recent call last):
  File "D:\python_projects\day06.py", line 50, in <module>
    print("min(list1):", min(list1))
TypeError: '<' not supported between instances of 'str' and 'int'

list中的数据类型如果不可比较max 、min会报错！！

6. list排序操作：

list中的元素倒叙输出，是在原列表上操作

list.reverse() 

list1 = [1, 6, 2, 3, 0]
list1.reverse()
print(list1) #输出[0, 3, 2, 6, 1]

对list的元素进行排序（稳定排序）。可通过提供比较函数cmp、key（创建用户排序的键）和降序标志reverse（一个布尔值）进行定制

list.sort([cmp][,key][,reverse]）

简单使用：

list1 = [1, 6, 2, 3, 0]
list1.sort(reverse=True) #指定反序
print(list1)  #输出[0, 3, 2, 6, 1]

sorted(列表) #返回一个新的列表

list1 = [1, 6, 2, 3, 0]
list2=sorted(list1)
print(list2)  #输出[0, 1, 2, 3, 6]

注意 sorted函数与sort方法是不能对即含有数字又含有字符串的列表排序的，否则会报TypeError

切片反序输出：

list1 = [1, 2, 3, 1, 3, 5, 6, 7, 8, 'a', 'b']
list2=list1[:-1]  #返回新的列表
print(list2)  #输出结果 ['b', 'a', 8, 7, 6, 5, 3, 1, 3, 2]

---

7.列表配合random的使用

random.choice(列表) #返回一个随机选择的元素

import random

pets = ['Dog', 'Cat','Moose','Bird','Fish']
print(random.choice(pets))

random.shuffle(列表) #对列表中的元素重新洗牌排序，修改原列表，并返回新的列表

import random

pets = ['Dog', 'Cat','Moose','Bird','Fish']
random.shuffle(pets)
print(pets)

二、Tuple

1.元组的概述

• 元组是静态数组，不可变，且其内部数据一旦创建便无法改变。

• 元组缓存于Python运行时环境，这意味着我们每次使用元组时无须访问内核去分配内存。

2.元组与列表的差异

• 元组输入时用的（），列表是[]

• 元组与字符串一样是不可变类型，列表是可变类型

可以使用 list()与tuple()实现列表与元组的转换元组的创建

3.元组的创建

#空元组
t1=()
#非空元组：
t1=1,  #如果元组只有一个元素要带上逗号告诉python解释器这是一个元组，其实元组可以不用带括号
t2=(1,)
t3 =(1, 2, 3)
t4=1,2,3  #其实元组可以不用带括号
tuple(iterable) 用可迭代对象生成一个元组

4.元组的使用

基本与list一样

注意 元组不可变所以肯定不能在原元组上对元素做增、删、改的操作，所以上面的列表中增、删、改方法且返回原列表的方法，元组是不支持的。但如果列表中的操作是返回新的列表，那元组还是支持的呀。

列如：

4.1 切片、加运算 、乘运算

tuple1 = (1, 2, 3, 4, 5, 'qw')
tuple2 = tuple1[1::2]
tuple3 = tuple1 * 2
tuple4 = tuple1 + tuple2
print("tuple1:", tuple1)
print("tuple2:", tuple2)
print("tuple3:", tuple3)
print("tuple4:", tuple4)

输出结果：

tuple1: (1, 2, 3, 4, 5, 'qw')
tuple2: (2, 4, 'qw')
tuple3: (1, 2, 3, 4, 5, 'qw', 1, 2, 3, 4, 5, 'qw')
tuple4: (1, 2, 3, 4, 5, 'qw', 2, 4, 'qw')

4.2 逻辑判断符

in /not in

4.3 查询、聚合、排序常用方法

查询、聚合、排序常用方法当然元组跟列表还是一样是支持的呀，上面列表中已经对这些方法做了介绍与简单使用，元组就不再赘述。

注意：元组排序当然没有list.sort()这种方法了呀，但支持sorted函数哦，因为前sort方法是在原列表上操作，所以不支持呀！！

4.4 tips -查询元组相关函数

dir(tuple) 、help(tuple)

三、参考资料

官方文档：sequence-types-list-tuple-range

运行内存可视化网站：python Tutor

四、练习

1.语法练习：

牛客网

2.水题两道：

两数之和

回文数