class4-操作列表

经常需要遍历整个列表中的所有元素，对每个元素执行相同的操作。例：在游戏中，可能需要将每个界面元素平移相同的距离；对于包含数字的列表，可能需要对每个元素执行相同的统计运算；在网站中，可能需要显示文章中的每个标题。需要对列表中的每个元素都执行相同的操作时，可使用python中的for循环。

假设我们有一个魔术师名单，需要将其中的的每个魔术师的名字都打印出来。为此，我们可以分别获取名单中的每个名字，但是这种做法会导致多个问题。例：如果名单很长，将包含大量重复的代码。另外，每当名单的长度发生变化时，都必须修改代码。为此，通过使用for循环，可让python处理这些问题。

magicians.py

magicians=['alice','david','carolina']
for magician in magicians:  #从列表中红magicians中取出一个名字，并将其存储在变量magician中。
print(magician)

输出：

alice
david
carolina

先定义一个列表。然后定义一个for magician循环：这行代码rang pytho从列表中取出一个名字，并将其存储在变量magician中。python 输出前面存储变量magician中的名字。即对于列表中的每个名字，python都将重复执行命令：对于列表magicians中的每位魔术师，都将其名字输出。

4.1.1深入研究循环

对于列表的每个元素，都将执行制定的步骤，而不管包含多少个元素。另外，编写for循环时，对于用于存储列表中的每个值的零时变量，可指定任何名称。例：

for dog in dogs
for item in list_of_items:

4.1.2 在for循环中执行更多的操作

在for循环中，可对每个元素执行任何操作。例：

magicians=['alice','david','carolina']
for magician in magicians:
     print(magician.title()+", that was a great trick!")
     print("i can't wait to see your next trick, "+magician.title()+".
")
print("Thank you, everyone.That was a great magic show!")

结果输出：
Alice, that was a great trick!
i can't wait to see your next trick, Alice.

David, that was a great trick!
i can't wait to see your next trick, David.

Carolina, that was a great trick!
i can't wait to see your next trick, Carolina.

Thank you, everyone.That was a great magic show!

在代码for magician in magicians后面，每个缩进的代码都是循环的一部分，且将针对列表中的每个值都执行一次。因此，可对列表中的每个值都执行任意次数。

PS:由于两条print语句都缩进了，因为他们讲都针对列表中的每位魔术师执行一次。第二条print语句中的换红字符" "在每次迭代结束后都插入一个空行。

4.1.3 在for 循环结束后执行一些操作

 在for循环后面，没有缩进的代码都只执行一次，不会重复执行。使用for循环处理数据是一种对数据执行整体操作的方式。

 4.2 避免缩进错误

python根据缩进来判断代码行与钱一个代码的行的关系，在前面的示例中，向各位魔术师显示消息的代码行是for循环的一部分，因为他们缩进了。python通过使用缩进让代码更易读；简单说，他要求你使用缩进让代码整洁而结构清晰。以下为常见缩进错误：

1>. 忘记缩进：将紧跟在for语句后面的代码进行缩进，可消除类似缩进错误。

2>.忘记缩进额外的行代码： 有有时候循环运行而不会报错，但结果出乎意料（会出现逻辑错误）。在循环中执行多项任务，缺忘记缩进其中一些代码时会出现。

3>.不必要的缩进：只要在for 循环中对每个元素执行的代码缩进

4>.遗漏冒号：for语句末尾的冒号告诉python，下一行是循环的第一行，如果遗漏冒号，将导致语法错误。

 4.3 创建数值列表

4.3.1 使用range()函数

Python函数rang()能轻松的生成一系列数字，例：

for value in range(1,5):
 print(value)

上述代码回打印数字1~4（不包括5），这是在编程语言中经常看到的差1行行为结果。函数range()让python从你指定的第一个值开始数，并达到第二个值后停止，因此输出不包括第二个值（这里为5）.

使用range()时，如果输出 不符合预期，请尝试讲制定的值加1或者减1、

4.3.2 使用range()创建数字列表

要创建数字列表，可使用函数list()将range()的结果直接转换为列表。如果建range()作为list()的参数，输出将为一个数字列表。例：

numbers= list (range(1,6))
print(numbers)

输出结果
[1, 2, 3, 4, 5]

使用函数range()时，还可制定步长。例：下列代码输出1~10以内的偶数：

even_numbers= list (range(2,20,2)) #起始数为2，终止数值为20，步长为2，
print(even_numbers)

输出结果
[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

在此示例中，函数range()从2开始数，然后不断加2，直到达到或者超过终值11。

使用函数range()几乎能够创建任何需要的数集,例：如何创建一个列表，其中包含前10个整数（1~10）的平方呢？在python中，两个星号（**）表示乘方运算。

squares=[]    #创建空列表
for value in range(1,11):   #使用函数range()让python遍历1~10的值
    square= value**2   #计算当前的平方，并将结果存储到square中，，，，为简洁，可省略临时变量直接为 squares.append(value**2)
    squares.append(square) #将计算得到的平方值附加到列表的square末尾
    
    print(squares)

输出结果：
[1]
[1, 4]
[1, 4, 9]
[1, 4, 9, 16]
[1, 4, 9, 16, 25]
[1, 4, 9, 16, 25, 36]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

创建更复杂的列表时，可使用临时变量或者直接带入。使用临时变量会让代码更易读；而在其他情况下，这样做只会让代码无谓的变长。

4.3.3 对数字列表执行简单的统计计算

有几个专门用于处理数字列表的python函数。详见注释

例：max，min，sum

4.3.4 列表解析

前面介绍声场的列表squares的方式包含三四行代码，而列表解析让你值需编写一行代码就能生成这样的列表。列表解析将for循环和创建的新元素的代码合并成一行，并自动附加新元素。面向初学者的书籍并非都会介绍列表解析。下面示例使用列表解析创建平方数。例：

squares=[value**2 for value in range (1,11)]
print(squares)

要使用这种语法，首先指定一个描述性列表名，如squares；然后，指定一个左方括号，并定义一个表达式提供值，再加上右括号。在此示例中，for循环为for value in range(1,11),它将值1~10提供给表达式value**2.  注意，这里的for语句末尾没有冒号。代码比较：

重要
squares=[]    
for value in range(1,11):   
    square= value**2  
    squares.append(square) 
print(squares)

squares=[value**2 for value in range(1,11)]
print(squares)

 4.4 使用列表的一部分

4.4.1 切片

创建切片，可指定要使用的第一个元素和最后一个元素索引。与函数range()一样，python在到达你指定的第二个索引前面的元素后停止。要输出列表中的前三个元素，需要指定索引0~3，这将输出分别为0,1，和2的元素。例：

players=['charles','maetina','michael','florence','eli']
print(players[0:3])
输出
['charles', 'maetina', 'michael']

该处代码输出为列表的一个切片，其中包含三名队员。

故可生成列表的任何子集，例：如果你需要提取列表的第2~4个元素，可将起始索引指定为1，并将终止索引指定为4.例：print( players[1:4])

如果你没有指定第一个索引，python将自动从头开始： print(players[:4]). 同理，省略终止索引，切片列表价格终止于末尾。

4.4.2 遍历切片

如果要遍历列表的部分元素，可在for循环中使用切片。例：

players=['charles','maetina','michael','florence','eli']
print("Here are the first three players in my team:")
for player in players[:3]:
  print(player .title())
输出：
Here are the first three players in my team:
Charles
Maetina 
Michael

切片在很多情况下适用。例，编写游戏时，可以在玩家退出游戏时将其最终得分加到一个列表中。然后，为获取该玩家的三个最高得分，你可以将该列表按降序排列，在创建一个只包含前三个得分的切片。处理数据时，可使用切片来进行批量处理；编写web应用程序时，可使用切片来分页显示信息，并在每页显示数量合适的信息。

 4.4.3 复制列表

要复制列表，可以创建一个包含整个列表的切片，方法是同事省略起始索引和终止索引（[:]）。这让python创建一个始于第一个元素，终止于最后一个元素的切片，即复制整个列表。例：

my_foods=['pizza','falafel','carrot cake']
friend_foods=my_foods[:]
my_foods.append('cannoli')
friend_foods.append('ice cream')
print("my favorite fodds are:")
print(my_foods)

print("
My friend's favorite foods are:")
print(friend_foods)

输出结果：
my favorite fodds are:
['pizza', 'falafel', 'carrot cake', 'cannoli']

My friend's favorite foods are:
['pizza', 'falafel', 'carrot cake', 'ice cream']

注：假如我们只是简单的将my_foods赋给friend_foods,就不能得到两个列表。因为简单赋值得语法实际上是糖python将新变量friend_foods关联到包含my_foods中的列表，因此这两个变量都指向同一个列表。

4.5元组

列表非常适合用于存储在程序运行期间可能变化的数据集。列表是可以修改的，这对处理网站的用户列表或游戏中的角色列表至关重要。然而，有时候你需要创建一系列不可修改的元素，元组可以满足这种需求。Python将不嫩修改的值成为不可以变的，二不可变的列表称为元组。

4.5.1 定义元组

元组和列表类似，但使用圆括号而不是方括号来标识。定义元组后，就可以使用索引来访问其元素，就像访问列表元素一样。例：

dimensions=(200,50)
dimensions[0]=250

我们首先定义了dimensions，为此，使用了圆括号而不是方括号。当对第一个元素进行修改时，导致python返回类型错误消息，因为试图修改元组的操作是被禁止。

4.5.2 遍历元组中的所有值

像列表一样，也可以使用for循环来遍历元组中的所有值

dimensions=(200,50，30)
for dimension in dimensions:
 print(dimension)
输出
200
50
30

4.5.3 修改元组变量

虽然不能修改元组的元素，但可以可给存储元组的变量赋值。因此，如果要修改前诉矩形的变量尺寸，可重新定义整个元组；

dimensions=(200,50,30)
print("original dimensios:")
for dimension in dimensions:
 print(dimension)

dimensions=(400,100)
print("
Modified dimensions:")
for dimension in dimensions:
 print(dimension)
输出结果

original dimensios:
200
50
30

Modified dimensions:
400
100

首先定义一个元组，并将其存储尺寸输出；接下来，将一个新元组存储到变量dimension中，然后输出新尺寸，python不会报任何错误，因为给元组变量赋值是合法的。

相比列表，元组是更简单的数据结构，如需要存储的一组值在程序的整个周期内不变，可使用元组。