2020-11-24

第三次

python  列表与元组

在数学里，序列也称为数列，是指按照一定顺序排列的一列数，而在程序设计中，序列是一种常用的数据存储方式，几乎每种程序设计语言都提供了类似的数据结构，如C语言或Java中的数组等。

在Python中，序列是最基本的数据结构。它是一块用于存放多个值的连续内存空间。Python中内置了5个常用的序列结构，分别是列表、元组、集合、字典和字符串。

通过阅读本文，您可以

了解什么是序列

序列的基本操作

列表及二维列表的基本操作

列表推导式的应用

元组的基本操作

元组推导式的应用

元组和列表的区别

---

目录

 

python  列表与元组

             序列概述

切片

计算序列的长度、最大值和最小值

    列表的创建和删除

---

序列是一块用于存放多个值的连续内存空间，并且按一定顺序排列，每个值（称为元素）都分配一个数字，称为索引或位置。通过该索引可以取出相应的值。例如，我们可以把一家酒店看作一个序列，那么酒店里的每个房间都可以看作是这个序列的元素。而房间号就相当于索引，可以通过房间号找到对应的房间。

在Python中，序列结构主要有列表、元组、集合、字典和字符串。对于这些序列结构有以下几个通用的操作。其中，集合和字典不支持索引、切片、相加和相乘操作。

索引

  序列中的每个元素都有一个编号，也称为索引（Indexing）。这个索引是从0开始递增的，即下标为0表示第一个元素，下标为1表示第二个元素，依此类推，

 Python比较神奇，它的索引可以是负数。这个索引从右向左计数，也就是从最后的一个元素开始计数，即最后一个元素的索引值是−1，倒数第二个元素的索引值为−2，依此类推，

注意

在采用负数作为索引值时，是从−1开始的，而不是从0开始的，即最后一个元素的下标为−1，这是为了防止与第一个元素重合。

通过索引可以访问序列中的任何元素。例如，定义一个包括4个元素的列表，要访问它的第三个元素和最后一个元素，可以使用下面的代码。 

  晴空一鹤排云上

 

•   切片

切片（sliceing）操作是访问序列中元素的另一种方法，它可以访问一定范围内的元素。通过切片操作可以生成一个新的序列。

   sname[start : end : step]
sname：表示序列的名称； 
start：表示切片的开始位置（包括该位置），如果不指定，则默认为0；
end：表示切片的截止位置（不包括该位置），如果不指定，则默认为序列的长度；
step：表示切片的步长，如果省略，则默认为1，当省略该步长时，最后一个冒号也可以省略。

 在进行切片操作时，如果指定了步长，那么将按照该步长遍历序列的元素，否则将一个一个遍历序列。

 序列相加

在Python中，支持两种相同类型的序列相加（adding）操作。即将两个序列进行连接，不会去除重复的元素，使用加（+）运算符实现。

将两个列表相加，可以使用下面的代码。

运行上面的代码，将输出以下内容： 

 ['自古逢秋悲寂寥', '我言秋日胜春朝', '晴空一鹤排云上', '便引诗情到碧霄', '青青园中葵', '朝露待日晞', '阳春布德泽',
    '万物生光辉', '常恐秋节至', '焜黄华叶衰', '百川东到海', '何时复西归', '少壮不努力', '老大徒伤悲']

在进行序列相加时，相同类型的序列是指，同为列表、元组、字符串等，序列中的元素类型可以不同。

• 计算序列的长度、最大值和最小值

在Python中，提供了内置函数计算序列的长度、最大值和最小值。分别是：使用len()函数计算序列的长度，即返回序列包含多少个元素；使用max()函数返回序列中的最大元素；使用min()函数返回序列中的最小元素。

例如，定义一个包括9个元素的列表，并通过min()函数计算列表的最小元素，可以使用下面的代码。

01  num = [7,14,21,28,35,42,49,56,63]
02  print("序列",num,"中最小值为",min(num))

运行上面的代码，将显示以下结果。
    序列 [7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63] 中最小值为 7 

Python提供的内置函数及其说明

列表的创建和删除

在Python中提供了多种创建列表的方法

• 使用赋值运算符直接创建列表

同其他类型的Python变量一样，创建列表时，也可以使用赋值运算符“=”直接将一个列表赋值给变量。

01  num = [7,14,21,28,35,42,49,56,63]
02  verse = ["自古逢秋悲寂寥","我言秋日胜春朝","晴空一鹤排云上","便引诗情到碧霄"]
03  untitle = ['Python',28,"人生苦短，我用Python",["爬虫","自动化运维","云计算","Web开发"]]
04  python = ['优雅',"明确",'''简单''']

在使用列表时，虽然可以将不同类型的数据放入同一个列表中，但是通常情况下，我们不这样做，而是在一个列表中只放入一种类型的数据。这样可以提高程序的可读性。

创建空列表

在Python中，也可以创建空列表， 

  emptylist = []

创建数值列表

在Python中，可以使用list()函数直接将range()函数循环出来的结果转换为列表。

list()函数的基本语法如下：

 list(data)

其中，data表示可以转换为列表的数据，其类型可以是range对象、字符串、元组或者其他可迭代类型的数据。

创建一个10~20（不包括20）中所有偶数的列表，可以使用下面的代码。

  list(range(10, 20, 2))

删除列表 对于已经创建的列表，不再使用时，可以使用del语句将其删除。

 del listname

访问列表元素

 如果想将列表的内容输出也比较简单，可以直接使用print()函数。

列 输出每日一帖。 

 在上面的代码中，datetime.datetime.now()方法用于获取当前日期，而weekday()方法则是从日期时间对象中获取星期，其值为0～6中的一个，为0时代表星期一，为1时代表星期二，依此类推，为6时代表星期日。

　添加、修改和删除列表元素

添加元素时，使用列表对象的append()方法实现，列表对象的append()方法用于在列表的末尾追加元素，

  listname.append(obj)

列 定义一个包括4个元素的列表，然后应用append()方法向该列表的末尾再添加一个元素，

 

修改元素

修改列表中的元素只需要通过索引获取该元素，然后再为其重新赋值即可。

01  verse = ["长亭外","古道边","芳草碧连天"]
02  print(verse)
03  verse[2] = "一行白鹭上青天"    # 修改列表的第3个元素
04  print(verse)

删除元素

 删除元素主要有两种情况，一种是根据索引删除，另一种是根据元素值进行删除。

根据索引删除 删除列表中的指定元素和删除列表类似，也可以使用del语句实现。所不同的就是在指定列表名称时，换为列表元素。

01  verse = ["长亭外","古道边","芳草碧连天"]
02  del verse[-1]
03  print(verse)

根据元素值删除

如果想要删除一个不确定其位置的元素（即根据元素值删除），可以使用列表对象的remove()方法实现。例如，要删除列表中内容为“古道边”的元素，可以使用下面的代码。

01  verse = ["长亭外","古道边","芳草碧连天"]
02  verse.remove("古道边")

 

 

元组

元组（tuple）是Python中另一个重要的序列结构，与列表类似，也是由一系列按特定顺序排列的元素组成。但是它是不可变序列。因此，元组也可以称为不可变的列表。在形式上，元组的所有元素都放在一对小括号“()”中，两个相邻元素间使用逗号“,”分隔。在内容上，可以将整数、实数、字符串、列表、元组等任何类型的内容放入元组中，并且同一个元组中，元素的类型可以不同，因为它们之间没有任何关系。通常情况下，元组用于保存程序中不可修改的内容。

从元组和列表的定义上看，这两种结构比较相似，那么它们之间有哪些区别呢？它们之间的主要区别就是一个是不可变序列，一个是可变序列。即元组中的元素不可以单独修改，而列表则可以任意修改。

元组的创建和删除

使用赋值运算符直接创建元组

同其他类型的Python变量一样，创建元组时，也可以使用赋值运算符“=”直接将一个元组赋值给变量

01  num = (7,14,21,28,35,42,49,56,63)
02  ukguzheng = ("渔舟唱晚","高山流水","出水莲","汉宫秋月")
03  untitle = ('Python',28,("人生苦短","我用Python"),["爬虫","自动化运维","云计算","Web开发"])
04  python = ('优雅',"明确",'''简单''')

在Python中，虽然元组是使用一对小括号将所有的元素括起来。但是实际上，小括号并不是必需的，只要将一组值用逗号分隔开来，Python就可以认为它是元组。

    ukguzheng = "渔舟唱晚","高山流水","出水莲","汉宫秋月"

创建空元组

   emptytuple = ()

空元组可以应用在为函数传递一个空值或者返回空值时。例如，定义一个函数必须传递一个元组类型的值，而我们还不想为它传递一组数据，那么就可以创建一个空元组传递给它。

删除元组

对于已经创建的元组，不再使用时，可以使用del语句将其删除。

访问元组元素

 ('Python', 28, ('人生苦短', '我用Python'), ['爬虫', '自动化运维', '云计算', 'Web开发'])

从上面的执行结果中可以看出，在输出元组时，是包括左右两侧的小括号的。如果不想输出全部元素，也可以通过元组的索引

 

元组与列表的区别

元组和列表都属于序列，而且它们又都可以按照特定顺序存放一组元素，类型又不受限制，只要是Python支持的类型都可以。那么它们之间有什么区别呢？

简单理解：列表类似于我们用铅笔在纸上写下自己喜欢的歌曲，写错了还可以擦掉。而元组则类似于用钢笔写下的歌曲名字，写上了就擦不掉了，除非换一张纸重写。

列表和元组的区别主要体现在以下5个方面。

（1）列表属于可变序列，它的元素可以随时修改或者删除，而元组属于不可变序列，其中的元素不可以修改，除非整体替换。

（2）列表可以使用append()、extend()、insert()、remove()和pop()等方法实现添加和修改列表元素，而元组则没有这几个方法，因为不能向元组中添加和修改元素。同样，也不能删除元素。

（3）列表可以使用切片访问和修改列表中的元素。元组也支持切片，但是它只支持通过切片访问元组中的元素，不支持修改。

（4）元组比列表的访问和处理速度快。所以如果只需要对其中的元素进行访问，而不进行任何修改，建议使用元组而不使用列表。

（5）列表不能作为字典的键，而元组可以。