python列表总结

序列（列表）

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一、序列是什么？

序列是一种数据的存储方式，用来存储一系列的数据。在内存中，序列就是一块用来存放多个值的连续内存空间，比如一个整数序列[10,20,30,40],可以这样示意表示

由于Python3中一切皆对象，在内存中实际按照如下方式存储：a = [10,20,30,40]

从图示中，可以看出序列中存储的是整数对象的地址，而不是整数对象的值。

python中常用的序列结构有：

                         字符串、列表、元组、字典、集合

二、列表

2.1 列表的语法

列表：用于存储任意数目、任意类型的数据集合。
列表是内置可变序列，是包含多个元素的有序连续的内存空间。定义语法格式：
a = [10,20,30,40]
其中，10,20,30,40 这些称为：列表 a 的元素。
列表中的元素可以各不相同，可以是任意类型。比如：
a = [10,20,‘abc’,True]

2.2 列表的创建

2.2.1 基本语法创建

>>> a = [10,20,'gaoqi','sxt']
>>> a = [] #创建一个空的列表对象

2.2.2 list()创建

使用 list()可以将任何可迭代的数据转化成列表

>>> a = list() #创建一个空的列表对象
>>> a = list(range(10))
>>> a
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> a = list("gaoqi,sxt")
>>> a
['g', 'a', 'o', 'q', 'i', ',', 's', 'x', 't']

2.2.3 range()创建整数列表

range()可以帮助我们非常方便的创建整数列表，这在开发中及其有用。语法格式为：
range([start,] end [,step])
start 参数：可选，表示起始数字。默认是 0
end 参数：必选，表示结尾数字。
step 参数：可选，表示步长，默认为 1
python3 中 range()返回的是一个 range 对象，而不是列表。我们需要通过 list()方法将其
转换成列表对象。
典型示例如下：

>>> list(range(3,15,2))
[3, 5, 7, 9, 11, 13]
>>> list(range(15,3,-1))
[15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4]
>>> list(range(3,-10,-1))
>[3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]

2.2.4 推导式生成列表

>>> a = [x*2 for x in range(5)] #循环创建多个元素
>>> a
[0, 2, 4, 6, 8]
>>> a = [x*2 for x in range(100) if x%9==0] #通过 if 过滤元素
>>> a
[0, 18, 36, 54, 72, 90, 108, 126, 144, 162, 180, 198]

2.3列表元素的增加和删除

当列表增加和删除元素时，列表会自动进行内存管理，大大减少了程序员的负担。但这
个特点涉及列表元素的大量移动，效率较低。除非必要，我们一般只在列表的尾部添加元素
或删除元素，这会大大提高列表的操作效率。

2.3.1 添加元素 append()

```c`
原地修改列表对象，是真正的列表尾部添加新的元素，速度最快，推荐使用。

a = [20,40]
a.append(80)
a
[20, 40, 80]
``

2.3.2 运算符操作

并不是真正的尾部添加元素，而是创建新的列表对象；将原列表的元素和新列表的元素依次
复制到新的列表对象中。这样，会涉及大量的复制操作，对于操作大量元素不建议使用。

>>> a = [20,40]
>>> id(a)
46016072
>>> a = a+[50]
>>> a 
[20,40,50] 
>>> id(a)
46015432

2.3.3 extend()方法

#将目标列表的所有元素添加到本列表的尾部，属于原地操作，不创建新的列表对象。

>>> a = [20,40]
>>> id(a)
46016072
>>> a.extend([50,60])
>>> id(a)
46016072

2.3.4 insert()插入元素

使用 insert()方法可以将指定的元素插入到列表对象的任意制定位置。这样会让插入位置后
面所有的元素进行移动，会影响处理速度。涉及大量元素时，尽量避免使用。类似发生这种
移动的函数还有：remove()、pop()、del()，它们在删除非尾部元素时也会发生操作位置后
面元素的移动。

>>> a = [10,20,30]
>>> a.insert(2,100)
>>> a
[10, 20, 100, 30]

2.3.5 乘法扩展

使用乘法扩展列表，生成一个新列表，新列表元素时原列表元素的多次重复。

>>> a = ['sxt',100]
>>> b = a*3
>>> a
['sxt', 100]
>>> b
['sxt', 100, 'sxt', 100, 'sxt', 100]
# 适用于乘法操作的，还有：字符串、元组。例如：
>>> c = 'sxt' >>> d = c*3
>>> c
'sxt' >>> d
'sxtsxtsxt

2.3.6 列表元素的删除

删除指定位置元素:del

>>> a = [100,200,888,300,400]
>>> del a[1]
>>> a
[100,200,300,400]

此方法涉及字符移动，大数据集中避免使用

2.3.7 pop()方法

pop()删除并返回指定位置元素，如果未指定位置则默认操作列表最后一个元素。

>>> a = [10,20,30,40,50]
>>> a.pop()
50
>>> a
[10, 20, 30, 40]

>>> a.pop(1)
20
>>> a
[10, 30, 40]

2.3.8 remove()方法

删除首次出现的指定元素，若不存在该元素抛出异常。

>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>> a.remove(20)
>>> a
[10, 30, 40, 50, 20, 30, 20, 30]
>>> a.remove(100)
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#208>", line 1, in <module>
a.remove(100)
ValueError: list.remove(x): x not in list

2.4 列表元素访问和计数

• 访问可以通过索引直接访问元素

>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>> a[2]
30
>>> a[10]
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#211>", line 1, in <module>
a[10]
IndexError: list index out of range

2.5 index()获得指定元素在列表中首次出现的索引

index()可以获取指定元素首次出现的索引位置。语法是：index(value,[start,[end]])。其中，
start 和 end 指定了搜索的范围。

>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>> a.index(20)
1
>>> a.index(20,3)
5
>>> a.index(20,3) #从索引位置 3 开始往后搜索的第一个 20
5
>>> a.index(30,5,7) #从索引位置 5 到 7 这个区间，第一次出现 30 元素的位置
6

2.6 count()获得指定元素在列表中出现的次数

>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>> a.count(20)
3

2.7 成员资格判断

判断列表中是否存在指定的元素，我们可以使用 count()方法，返回 0 则表示不存在，返回
大于 0 则表示存在。但是，一般我们会使用更加简洁的 in 关键字来判断，直接返回 True
或 False。

>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30]
>>> 20 in a
True
>>> 100 not in a
True
>>> 30 not in a
False

2.8 切片操作(包头不包尾)

切片 slice 操作可以让我们快速提取子列表或修改。标准格式为：
[起始偏移量 start:终止偏移量 end[:步长 step]]

2.9 列表排序

修改原列表，不建新列表的排序

>>> a = [20,10,30,40]
>>> id(a)
46017416
>>> a.sort() #默认是升序排列
>>> a
[10, 20, 30, 40]
>>> a = [10,20,30,40]
>>> a.sort(reverse=True) #降序排列
>>> a
[40, 30, 20, 10]
>>> import random
>>> random.shuffle(a) #打乱顺序
>>> a
[20, 40, 30, 10]

建新列表的排序

>>> a = [20,10,30,40]
>>> id(a)
46016008
>>> a = sorted(a) #默认升序
>>> a
[10, 20, 30, 40]
>>> id(a)
45907848

2.10 reversed()返回迭代器

内置函数 reversed()也支持进行逆序排列，与列表对象 reverse()方法不同的是，内置函数
reversed()不对原列表做任何修改，只是返回一个逆序排列的迭代器对象。
并且迭代器对象仅仅使用一次，第二次为空

>>> a = [20,10,30,40]
>>> c = reversed(a)
>>> c
<list_reverseiterator object at 0x0000000002BCCEB8>
>>> list(c)
[40, 30, 10, 20]
>>> list(c)
[]

第一次输出了元素，第二次为空。那是因为迭代对象
在第一次时已经遍历结束了，第二次不能再使用。

2.11 列表相关的其他内置函数汇总

max 和 min
用于返回列表中最大和最小值。
[40, 30, 20, 10]

>>> max(a)
20
>>> min(a)
3

2.12 sum

对数值型列表的所有元素进行求和操作，对非数值型列表运算则会报错。

>>> a = [3,10,20,15,9]
>>> sum(a)
57

2.13 多维列表

a = [
["高小一",18,30000,"北京"], ["高小二",19,20000,"上海"], ["高小一",20,10000,"深圳"], ]

for m in range(3):
for n in range(4):
print(a[m][n],end="\t")
print() #打印完一行，换行