Python教程(9)——Python变量类型列表list的用法介绍

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在Python中，列表（list）是一种有序、可变的数据结构，用于存储多个元素。列表可以包含不同类型的元素，包括整数、浮点数、字符串等。实际上列表有点类似C++语言中的数组，但仅仅只是类似，和数组还是有点不一样的。列表非常适合利用顺序和位置定位某一元素，尤其是当元素的顺序或内容经常发生改变时。

在Python列表使用方括号[]来表示，其中的元素用逗号,分隔。下面是一个简单的列表示例：

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

这个列表fruits包含了三个字符串元素：'apple'、'banana'和'orange'。

列表是可变的，这意味着您可以修改列表的内容。你可以通过索引来访问和修改列表中的特定元素。索引从0开始，即第一个元素的索引为0。最后一个元素的索引为-1。

fruits = ['apple', 'banana', 'orange']
print(fruits[0])  # 输出第一个元素 'apple'
print(fruits[-1])  # 输出最后一个元素 'orange'
fruits[1] = 'cherry'  # 修改第二个元素为 'cherry'
fruits.append('strawberry')  # 在列表末尾添加 'strawberry'
del fruits[2]  # 删除第三个元素 'orange'
print(fruits)  # 输出修改后的列表 ['apple', 'cherry', 'strawberry']

列表支持许多其他有用的方法，如插入元素、移除元素、排序等。使用列表能够方便地存储和操作多个元素，因此在Python编程中经常被使用到。

创建列表

要想使用列表，肯定要先创建它，Python中创建列表的方式有以下几种：

1. 使用方括号 [] 创建包含元素的列表：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

2. 使用 list() 函数将其他数据类型转换为列表：

my_string = "hello"
my_list = list(my_string) #输出['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

3. 使用列表推导式创建列表：

my_list = [x for x in range(10)] #输出[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

4. 使用 range() 函数创建列表：

my_list = list(range(10)) #输出[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

5. 使用 * 运算符创建重复元素的列表：

my_list = [0] * 5 #输出[0, 0, 0, 0, 0]

以上就是创建列表的几种方式，可以看到，Python中创建列表的方式非常灵活，可以根据具体的需求选择不同的方式。但是初学者的话，只要掌握第1、2种创建方式就可以了，后面在实践的过程种慢慢掌握其他的。

访问列表

创建了列表之后，我们肯定是需要访问列表的，在Python中，有几种常见的方式可以访问列表（list）中的元素：

1. 通过索引访问：可以使用索引来访问列表中的特定元素。索引从0开始，表示列表中的第一个元素，依次递增。例如，my_list[0]表示列表my_list中的第一个元素，my_list[1]表示第二个元素，以此类推。

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(my_list[0])  # 1
print(my_list[2])  # 3

2. 使用切片访问：可以使用切片（slice）操作符来获取列表中的一个子列表。切片操作符使用方括号[]，并指定起始索引和结束索引（不包含），中间用冒号:分隔。例如，my_list[1:4]表示从第二个元素到第四个元素（不包含）的子列表。

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(my_list[1:3])  # [2, 3]
print(my_list[:3])   # [1, 2, 3]
print(my_list[3:])   # [4, 5]

3. 迭代访问：可以使用循环结构（如for循环）来遍历列表中的每个元素。迭代遍历可以将列表中的每个元素逐个访问并处理，非常方便。

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
for item in my_list:
   print(item)
# 这将依次打印出列表中的每个元素。

4. 使用内置方法：列表还提供了许多内置方法和函数，可以方便地访问和处理列表中的元素。例如，len()函数可以返回列表的长度（即元素个数）；index()方法可以返回给定元素在列表中的索引；count()方法可以统计给定元素在列表中的出现次数等。

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(my_list.index(3))  # 2
my_list.append(6)
print(my_list)  # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
my_list.append(6)
my_count = my_list.count(6) # 元素6出现的次数
print(my_count)  # 2

这些是一些常用的访问列表的方式，可以根据具体的需求选择合适的方式来操作列表中的元素。请注意，当访问列表时，要确保索引或切片的范围在列表的有效范围内，以避免出现索引错误。

更改列表元素

创建列表之后，我们还需要对列表元素进行修改，包括增加元素，修改元素，删除元素。在Python中，可以通过多种方式来更改列表（list）中的元素：

增加列表元素

当需要向Python列表中添加新元素时，我们可以使用以下几种方式：

1. 使用 append() 方法：可以使用 append() 方法在列表的末尾添加一个元素。例如：

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

2. 使用 insert() 方法：可以使用 insert() 方法在指定位置插入一个元素。该方法接受两个参数，第一个参数是插入的位置（索引），第二个参数是要插入的元素。例如：

my_list = [1, 2, 3]
my_list.insert(1, 99)
print(my_list)  # [1, 99, 2, 3]

3. 使用 extend() 方法或 + 运算符：可以使用 extend() 方法将另一个列表的元素添加到当前列表的末尾，或者使用 + 运算符将两个列表连接起来。例如：

my_list = [1, 2, 3]
my_list.extend([4, 5])
print(my_list)  # [1, 2, 3, 4, 5]

my_list = [1, 2, 3]
my_list = my_list + [4, 5]
print(my_list)  # [1, 2, 3, 4, 5]

总结来说，我们可以使用 append()、insert()、extend() 方法或 + 运算符来向Python列表添加新元素。选择具体的方式取决于你的需求。

修改列表元素

在Python中，可以使用索引或切片来修改列表中的元素。下面我们给出几种修改列表元素的常见方法：

1. 使用索引赋值：可以通过使用索引来定位并直接修改列表中的元素。示例如下：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_list[0] = 100
print(my_list)  # [100, 2, 3, 4, 5]

2. 使用切片赋值：可以使用切片来一次性修改多个元素的值。示例如下：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_list[1:3] = [200, 300]
print(my_list)  # [1, 200, 300, 4, 5]

删除列表元素

在Python中，有几种方法可以删除列表中的元素。下面是一些常用的方法：

1. 使用 del 关键字：可以使用 del 关键字删除列表中指定位置的元素。示例如下：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
del my_list[0]
print(my_list)  # [2, 3, 4, 5```

2. 使用 remove() 方法：可以使用 remove() 方法删除列表中的指定值的元素。示例如下：

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

3. 使用 pop() 方法：可以使用 pop() 方法删除列表中指定位置的元素，并返回被删除的元素的值。如果没有指定位置，默认删除列表末尾的元素。示例如下：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
deleted_element = my_list.pop(2)
print(deleted_element)  # 3
print(my_list)  # [1, 2, 4, 5]

4. 使用列表切片：可以使用切片来删除列表中的一段元素。示例如下：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
my_list = my_list[:2] + my_list[4:]
print(my_list)  # [1, 2, 4, 5]

需要注意的是，当删除元素时，确保索引或值存在于列表中，以避免出现错误。此外，删除操作会修改原列表，所以要谨慎操作。删除列表元素是列表操作中比较容易出错的，有几个方面需要特别注意的（当然对于零基础编程经验的初学者暂时先不用管）：

• 确保元素存在：在删除列表元素之前，要确保要删除的元素确实存在于列表中，否则会引发异常。可以使用条件语句（如 if）或异常处理（如 try-except）来处理可能的异常情况。
• 谨慎使用索引：当使用索引删除元素时，要确保索引值处于有效范围内，否则会引发 IndexError 异常。要根据具体情况仔细考虑索引值是否正确。
• 注意列表长度变化：删除元素后，列表的长度会发生变化。如果使用循环来遍历列表并删除元素，可能会导致漏删或删除错误的元素。一种解决方法是倒序遍历列表来避免索引错位。这种方法在leetcode编程中经常会被用到，非常好用。
• 不要直接迭代删除：不要在迭代列表的同时直接删除元素，这会导致迭代过程中的迭代顺序和预期不一致，可能会出现意外结果。可以考虑在迭代过程中收集要删除的索引或值，之后再进行批量删除。
• 考虑使用切片删除：对于需要删除一段连续的元素的情况，可以使用切片来一次性删除多个元素，这样更高效。

删除列表

使用完列表之后，如果不想在使用了，需要要删除整个列表，可以使用del关键字或者clear()方法。

1. 使用del关键字可以删除整个列表对象，例如：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
del my_list
print(my_list) #抛出异常

2. 使用clear()方法可以清空列表中的所有元素，但是列表对象本身仍然存在，例如：

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

注意，使用del关键字删除列表对象后，该对象将无法再被访问，所以打印my_list的值会出错，而使用clear()方法清空列表后，该列表对象仍然可以被访问，只是其中不再包含任何元素。

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