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  • #9 Python列表和元组

    前言

    Python中有6种序列:列表、元组、字符串、Unicode字符串、buffer对象和xrange对象。序列通用操作包括:索引、切片、长度、加、乘、最大值、最小值,遍历和检查成员。虽然Python有6中内置序列,但是最常用的是列表和元组。所有本博文将深入列表和元组,掌握其方法!

    一、列表(list)

    看了上面说的,现在是不是一头雾水,其实上面提到的操作无非不过一些方法而已,熟练应用就掌握了,那先来看看列表的方法吧:

    In [3]: dir(list)
    Out[3]:
    ['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']

    补充:有些方法有两个前导下划线和两个后置下划线,这是特殊方法的意思,应用于特殊函数,实际应用中很少用到,常用的是普通方法。

    可以看到,列表的方法其实不是很多,但是使用技巧却很灵活,盘它!

    1.初始化列表

    列表的初始化前面已经说过了,这里再来复习一下,被一对方括号括住,元素用逗号隔开就是列表:

    In [4]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']   # 元素全是字符串的列表
    
    In [5]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 666]   # 元素既有字符串又有数字
    
    In [6]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 666, ['MacOs']]   #列表包含列表
    
    In [7]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 666, ['MacOs'],{'phone':'IOS'}]   # 列表还可以包含字典

    2.列表索引

    列表中每个元素都会被分配一个数字,这个数字就是对应元素的位置,称为索引。第一个元素的索引为0,第二个元素的索引为1,第三个元素的索引为2,依此类推。

    注意:计算机中,几乎所有的索引都是从0开始的,在涉及索引操作时,一定要注意这一点

    通过索引访问列表元素:

    In [8]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']
    
    In [9]: systems[0]
    Out[9]: 'CentOs'
    
    In [10]: systems[1]
    Out[10]: 'Windows'
    
    In [11]: systems[2]
    Out[11]: 'Ubuntu'

    上面说到列表使用技巧灵活,是有道理的:可以使用 索引为-1 来直接获取最后一个元素,也就是说,列表的索引可以倒着来:

    In [12]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']
    
    In [13]: systems[-1]     # 直接获取最后一个元素
    Out[13]: 'Ubuntu'
    
    In [14]: systems[-2]
    Out[14]: 'Windows'
    
    In [15]: systems[-3]
    Out[15]: 'CentOs'
    
    In [16]: systems[-4]     # 没有索引-4,会抛出超出范围的异常
    ---------------------------------------------------------------------------
    IndexError                                Traceback (most recent call last)
    <ipython-input-16-2b502eee5f42> in <module>
    ----> 1 systems[-4]
    
    IndexError: list index out of range

    通过元素获取索引:

    In [17]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']
    
    In [18]: systems.index('Windows')
    Out[18]: 1

    3.列表切片

    要说列表玩的6不6,就看切片熟不熟。切片其实就是一次性获取多个元素:

    In [19]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']
    
    In [20]: systems[0:2]
    Out[20]: ['CentOs', 'Windows']

    如上面代码所示,切片的操作为:列表[开始:结束:间隔] ,间隔默认为1,可以省略不写。

    注意:切片的两个索引取左不取右,也就是是说,左闭右开

    来看更灵活的使用方法:

    In [21]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    In [22]: systems[2:5]          # 获取索引为2到5的元素,不包括5
    Out[22]: ['Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    
    In [24]: systems[2:-1]         # 获取索引为2到-1的元素,不包括-1
    Out[24]: ['Ubuntu', 'IOS']
    
    In [25]: systems[0:5]          # 获取开头元素到索引为5的元素,不包括5
    Out[25]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    In [26]: systems[:5]           # 从开头取的话可以将0忽略,效果与上句一样
    Out[26]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    In [28]: systems[2:]           # 结尾是列表的最后一个元素时,必须省略不写,写-1的话就取不到最后一个元素了
    Out[28]: ['Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    In [29]: systems[:]            # 获取全部元素
    Out[29]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    In [30]: systems[1:5:2]        # 获取索引为1到5的元素,并且每隔一个元素取一个,不包括5
    Out[30]: ['Windows', 'IOS']
    
    In [31]: systems[::2]          # 从全部元素中每隔一个取一个
    Out[31]: ['CentOs', 'Ubuntu', 'Android']

    一定要熟练掌握上述方法

    4.列表组合

    列表相加:将不同的列表用 + 号加起来,效果如下:

    In [32]: name1 = ['MinuteSheep','Mike']
    
    In [33]: name2 = ['BigBan', 'Heenoor']
    
    In [34]: name1 + name2
    Out[34]: ['MinuteSheep', 'Mike', 'BigBan', 'Heenoor']

    列表扩展:上面列表相加并没有改变原有列表的元素,name1 + name2 是一个新的列表,可以传给变量 name3;而列表的扩展将直接改变被扩展列表:

    In [35]: name3 = name1 + name2   # 将name1+name2传给变量name3
    
    In [36]: name3                   # 可以看到name3是一个新列表
    Out[36]: ['MinuteSheep', 'Mike', 'BigBan', 'Heenoor']
    
    In [37]: name1                   # name1列表并没有被改变
    Out[37]: ['MinuteSheep', 'Mike']
    
    In [38]: name2                   # name2列表并没有被改变
    Out[38]: ['BigBan', 'Heenoor']
    
    In [39]: name1.extend(name2)     # 用name2扩展name1,使用extemd()方法
    
    In [40]: name1                   # 可以看到name1列表被改变,因为name1是被扩展列表
    Out[40]: ['MinuteSheep', 'Mike', 'BigBan', 'Heenoor']
    
    In [41]: name2                   # name2列表并没有被改变或者删除
    Out[41]: ['BigBan', 'Heenoor']

    列表乘法:将一个列表与一个数字 n 相乘,得到一个 n 倍元素的新列表:

    In [44]: systems
    Out[44]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    In [45]: systems * 3
    Out[45]:
    ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

    5.插入元素

    追加:在列表末尾插入一个新的元素:

    In [46]: systems
    Out[46]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    In [47]: systems.append('Unix')      # 使用append()方法追加
    
    In [48]: systems
    Out[48]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'Unix']

    任意位置插入:在列表的任意位置插入新元素,之前存在元素的位置向后加一:

    In [48]: systems
    Out[48]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'Unix']
    
    In [49]: systems.insert(3,'Dos')     # 使用 insert(位置,新元素名称) 方法插入新元素
    
    In [50]: systems
    Out[50]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'Dos', 'IOS', 'Android', 'Unix']

    6.修改列表

    直接将被修改的元素重新赋值即可:

    In [50]: systems
    Out[50]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'Dos', 'IOS', 'Android', 'Unix']
    
    In [51]: systems[3]
    Out[51]: 'Dos'
    
    In [52]: systems[3]= '我是之前的Dos,我被修改了'   # 直接将被修改元素重新赋值即可
    
    In [53]: systems
    Out[53]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', '我是之前的Dos,我被修改了', 'IOS', 'Android', 'Unix']

    7.删除元素

    删除最后一个元素:将列表的末尾元素删除:

    In [53]: systems
    Out[53]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', '我是之前的Dos,我被修改了', 'IOS', 'Android', 'Unix']
    
    In [54]: systems.pop()      # 使用pop()方法删除末尾元素,并且返回末尾元素
    Out[54]: 'Unix'
    
    In [55]: systems
    Out[55]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', '我是之前的Dos,我被修改了', 'IOS', 'Android']

    删除任意位置元素:将列表中任意位置的元素删除:

    In [55]: systems
    Out[55]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', '我是之前的Dos,我被修改了', 'IOS', 'Android']
    
    In [56]: del systems[3]     # 使用 del 命令删除元素
    
    In [57]: systems
    Out[57]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

    删除指定元素:删除列表中指定的元素,不通过索引删除,直接通过元素的名称删除:

    In [57]: systems
    Out[57]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    In [58]: systems.remove('IOS')   # 使用remove()方法删除指定元素
    
    In [59]: systems
    Out[59]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'Android']

    列表清空:将列表清空,列表依然存在,直是没有元素而已,是一个空列表:

    In [59]: systems
    Out[59]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'Android']
    
    In [60]: systems.clear()        # 使用clear()方法将列表清空
    
    In [61]: systems
    Out[61]: []

    8.列表统计

    统计列表长度:使用len()统计列表中元素的个数:

    In [62]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']
    
    In [63]: len(systems)   # 统计个数
    Out[63]: 5

    统计列表中某个元素的个数:使用count()方法统计指定元素的个数:

    In [64]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android','IOS','Windows','IOS']
    
    In [65]: systems.count('CentOs')   # 使用count()方法计数
    Out[65]: 1
    
    In [66]: systems.count('IOS')
    Out[66]: 3

    正排序:按照ASC码进行从小到大的排序:

    In [67]: systems
    Out[67]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'IOS', 'Windows', 'IOS']
    
    In [68]: systems.sort()   # 使用sort()方法,从小到大排序
    
    In [69]: systems
    Out[69]: ['Android', 'CentOs', 'IOS', 'IOS', 'IOS', 'Ubuntu', 'Windows', 'Windows']

    逆排序:按照ASC码进行从大到小的排序:

    In [69]: systems
    Out[69]: ['Android', 'CentOs', 'IOS', 'IOS', 'IOS', 'Ubuntu', 'Windows', 'Windows']
    
    In [70]: systems.reverse()   #使用reverse()方法,从大到小排序
    
    In [71]: systems
    Out[71]: ['Windows', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'IOS', 'IOS', 'CentOs', 'Android']

    注意:Python3中,列表例的数据类型一致才可以排序,否则会报错

    9.列表拷贝

    关于列表的拷贝,有好多种方法,每一种方法都有差别,一起来看下:

    方法1: b = a   # a是一个列表 

    In [87]: a = [1,2,3]
    
    In [88]: b = a         # 把a拷贝给b
      
    In [89]: id(a)         # 可以看到a和b的地址相同,指向同一块地址
    Out[89]: 2762625492040
    
    In [90]: id(b)
    Out[90]: 2762625492040
    
    In [91]: a.append(5)   # 列表a追加元素
    
    In [92]: a
    Out[92]: [1, 2, 3, 5]
    
    In [93]: b             # 列表b也改变了,还记得第五节在讲变量时化的那个图吗?
    Out[93]: [1, 2, 3, 5]

    方法二: b = a[:] 

    In [94]: a = [1,2,3]
    
    In [95]: b = a[:]   # 把a列表拷贝给b
    
    In [96]: a.append(5)
    
    In [97]: a
    Out[97]: [1, 2, 3, 5]
    
    In [98]: b          # 可以看到,b并没有跟着改变
    Out[98]: [1, 2, 3]
    
    In [99]: id(a)      # 说明a和b指向不同的地址
    Out[99]: 2762624748936
    
    In [100]: id(b)
    Out[100]: 2762626722504

    但是~~

    In [107]: a = [1,2,[3]]        # a列表里面包含了一个新的列表
    
    In [108]: b = a[:]
    
    In [109]: a[-1].append(5)      # 子列表追缴一个新的元素
    
    In [110]: a.append(6)          # a列表追加一个新的元素
    
    In [111]: a
    Out[111]: [1, 2, [3, 5], 6]    # a变成了这样
    
    In [112]: b                    # 但是b的子列表却跟着改变了,见鬼了!
    Out[112]: [1, 2, [3, 5]]
    
    In [113]: id(a)                # a和b指向的地址并不一样
    Out[113]: 2762626869896
    
    In [114]: id(b)
    Out[114]: 2762602977160

    虽然b = a[:] 这种方式可以拷贝出一个新的列表,但是当列表中包含子列表的时候,拷贝出来的新列表中的子列表会跟着改变╮(╯▽╰)╭,应用的时候一定要注意呐

    方式三: b = list(a)  

    In [115]: a = [1,2,3]
    
    In [116]: b = list(a)
    
    In [117]: a.append(5)
    
    In [118]: a
    Out[118]: [1, 2, 3, 5]
    
    In [119]: b
    Out[119]: [1, 2, 3]
    
    In [120]: a = [1,2,[3]]
    
    In [121]: b = list(a)
    
    In [122]: a[-1].append(5)
    
    In [123]: a.append(6)
    
    In [124]: a
    Out[124]: [1, 2, [3, 5], 6]
    
    In [125]: b
    Out[125]: [1, 2, [3, 5]]
    
    In [126]: id(a)
    Out[126]: 2762627298696
    
    In [127]: id(b)
    Out[127]: 2762627301000

    可以看到与方法二大同小异=====( ̄▽ ̄*)b

    方法四: b = a * 1   # a为列表 

    In [128]: a = [1,2,3]
    
    In [129]: b = a * 1
    
    In [130]: a.append(5)
    
    In [131]: a
    Out[131]: [1, 2, 3, 5]
    
    In [132]: b
    Out[132]: [1, 2, 3]
    
    In [133]: a = [1,2,[3]]
    
    In [134]: b = a * 1
    
    In [135]: a[-1].append(5)
    
    In [136]: a.append(6)
    
    In [137]: a
    Out[137]: [1, 2, [3, 5], 6]
    
    In [138]: b
    Out[138]: [1, 2, [3, 5]]
    
    In [139]: id(a)
    Out[139]: 2762627326280
    
    In [140]: id(b)
    Out[140]: 2762627611016

    可以看到,与方法二、方法三大同小异,,ԾㅂԾ,,

    方法五: b = a.copy()    # a是列表 

    In [170]: a = [1,2,3]
    
    In [171]: b = a.copy()
    
    In [172]: a.append(5)
    
    In [173]: a
    Out[173]: [1, 2, 3, 5]
    
    In [174]: b
    Out[174]: [1, 2, 3]
    
    In [175]: a = [1,2,[3]]
    
    In [176]: b = a.copy()
    
    In [177]: a[-1].append(5)
    
    In [178]: a.append(6)
    
    In [179]: a
    Out[179]: [1, 2, [3, 5], 6]
    
    In [180]: b
    Out[180]: [1, 2, [3, 5]]
    
    In [181]: id(a)
    Out[181]: 2762628171912
    
    In [182]: id(b)
    Out[182]: 2762628181320

    可以看到,与方法二、方法三、方法四大同小异(ˉ▽ˉ;)...

    方法六: b = copy.copy(a)    # a为列表 

    In [141]: import copy     # 需要导入 copy 模块
    
    In [142]: a = [1,2,3]
    
    In [143]: b = copy.copy(a)
    
    In [144]: a.append(5)
    
    In [145]: a
    Out[145]: [1, 2, 3, 5]
    
    In [146]: b
    Out[146]: [1, 2, 3]
    
    In [147]: a = [1,2,[3]]
    
    In [148]: b = copy.copy(a)
    
    In [149]: a[-1].append(5)
    
    In [150]: a.append(6)
    
    In [151]: a
    Out[151]: [1, 2, [3, 5], 6]
    
    In [152]: b
    Out[152]: [1, 2, [3, 5]]
    
    In [153]: id(a)
    Out[153]: 2762602926984
    
    In [154]: id(b)
    Out[154]: 2762627609608

    可以看到,与方法二、方法三、方法四、方法五大同小异(ˉ▽ˉ;)...

    方法七: b = copy.deepcopy(a)    # a为列表 

    In [155]: import copy
    
    In [156]: a = [1,2,3]
    
    In [157]: b = copy.deepcopy(a)
    
    In [158]: a.append(5)
    
    In [159]: a
    Out[159]: [1, 2, 3, 5]
    
    In [160]: b
    Out[160]: [1, 2, 3]
    
    In [161]: a = [1,2,[3]]
    
    In [162]: b = copy.deepcopy(a)
    
    In [163]: a[-1].append(5)
    
    In [164]: a.append(6)
    
    In [165]: a
    Out[165]: [1, 2, [3, 5], 6]
    
    In [166]: b                 # 这次b终于没有被改变
    Out[166]: [1, 2, [3]]
    
    In [167]: id(a)
    Out[167]: 2762627600712
    
    In [168]: id(b)
    Out[168]: 2762625604936

    哇~~这一次b列表终于没有跟着改变ヾ(≧▽≦*)o

    从以上七种方法可以看到,方法一最不推荐使用,方法二、方法三、方法四、方法五、方法六大同小异,都是复制列表后得到一个新的列表,但是一点列表中含有子列表,复制过来的列表中的子列表还是会跟着改变,方法七才会真正的做到完全复制且不是任何影响。

    来一个列表的总结:

    a.append(x)              # 列表a追加元素x
    a.clear()                # 将列表a清空
    a.copy()                 # 拷贝列表a
    a.count(x)               # 对a列表的元素x计数
    a.extend(b)              # 把b列表扩展到a列表中
    a.index(x)               # 查询a列表中x元素的索引
    a.insert(n,x)            # 在列表a的第n个位置处插入元素x
    a.pop()                  # 将列表a的末尾元素删除,并返回这个元素
    a.remove(x)              # 将列表a的元素x删除
    a.reverse()              # 按ASC码进行从大到小的排序
    a.sort()                 # 按ASC码进行从小到大的排序

    二、元组

    元组与列表相似,只不过元组不能修改其内部元素。列表使用方括号,而元组使用圆括号。

    In [193]: dir(tuple)
    Out[193]:
    ['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'count', 'index']

    可以看到,元组的方法少的可怜,只有 count 和 index 方法

    1.初始化元组

    与列表类似,用一对圆括号括起来,元素之间用逗号分隔开,需要注意的是元组最后一定要加逗号

    In [184]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix',)
    
    In [185]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix', 666,)
    
    In [186]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix', 666, [1, 3,5],)
    
    In [187]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix', 666, [1, 3,5], (2,4,6),)
    
    In [188]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix', 666, [1, 3,5], (2,4,6), {'a':250},)
    
    # 与列表极为相似

    2.元组索引

    同列表一样

    In [189]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix',)   
    
    In [190]: systems[1]
    Out[190]: 'Windows'

    3.元组切片

    同列表一样

    In [191]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix',)
    
    In [192]: systems[2:]
    Out[192]: ('Unix',)

    4.元组组合

    同列表一样

    In [194]: systems
    Out[194]: ('Linux', 'Windows', 'Unix',)
    
    In [197]: systems1 = ('IOS',)
    
    In [198]: systems + systems1
    Out[198]: ('Linux', 'Windows', 'Unix', 'IOS',)
    
    
    In [200]: systems * 3
    Out[200]:
    ('Linux', 'Windows', 'Unix', 'Linux', 'Windows', 'Unix', 'Linux', 'Windows', 'Unix',)

    5.元组统计

    同列表一样

    In [202]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix',)
    
    In [203]: systems.count('Linux')
    Out[203]: 1

      In [204]: len(systems)
      Out[204]: 3

    元组就这么多o_o ....

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