写给小白的Python之006：数据类型之列表

导读：

1.列表

2.列表的方法

3.列表的遍历

4.列表当栈和队列

5.列表推导式

6.列表嵌套

7.del语句

一、列表

list（列表） 是Python中使用最频繁的数据类型，在其他语言中通常叫做 数组。列表是写在方括号之间、用逗号分隔开的元素列表。索引从0开始。

列表的格式为：[元素1,元素2,元素3…]

注意：从列表中取值时，如果 超出索引范围，程序会报错。

列表中元素的类型可以不相同：

>>> a = ['him', 25, 100, 'her']
>>> print(a)
['him', 25, 100, 'her']

和字符串一样，列表同样可以被索引和切片，列表被切片后返回一个包含所需元素的新列表。

列表还支持串联操作，使用+操作符：

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> a + [6, 7, 8]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

与Python字符串不一样的是，列表中的元素是可以改变的：

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a[0] = 9
>>> a[2:5] = [13, 14, 15]
>>> a
[9, 2, 13, 14, 15, 6]

>>> a[2:5] = [] # 删除
>>> a
[9, 2, 6]

尽管 Python 的 列表 中可以 存储不同类型的数据，但是在开发中，更多的应用场景是：
1.列表 存储相同类型的数据；
2.通过 迭代遍历，在循环体内部，针对列表中的每一项元素，执行相同的操作。

要点：

1、list写在方括号之间，元素用逗号隔开。

2、和字符串一样，list可以被索引和切片。

3、list可以使用+操作符进行拼接。

4、list中的元素是可以改变的。

 

 

二、列表的方法

分类	关键字 / 函数 / 方法	说明
增加	列表.insert(索引, 数据)	在指定位置插入数据
	列表.append(数据)	在末尾追加数据
	列表.extend(列表2)	将列表2 的数据追加到列表
修改	列表[索引] = 数据	修改指定索引的数据
删除	del 列表[索引]	删除指定索引的数据
	列表.remove[数据]	删除第一个出现的指定数据
	列表.pop	删除末尾数据
	列表.pop(索引)	删除指定索引数据
	列表.clear	清空列表
统计	len(列表)	列表长度
	列表.count(数据)	数据在列表中出现的次数
排序	列表.sort()	升序排序
	列表.sort(reverse=True)	降序排序
	列表.reverse()	逆序、反转

list.append(x)

在列表的尾部添加一个项，等价于 a[len(a):] = [x] 。

demo:

#定义变量A，默认有3个元素
A = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']
print("-----添加之前，列表A的数据-----")

for tempName in A:
    print(tempName)

#提示、并添加元素
temp = input('请输入要添加的学生姓名:')
A.append(temp)

print("-----添加之后，列表A的数据-----")
for tempName in A:
    print(tempName) 

结果:

-----添加之前，列表A的数据-----
xiaoWang
xiaoZhang
xiaoHua
请输入要添加的学生姓名:salmond
-----添加之后，列表A的数据-----
xiaoWang
xiaoZhang
xiaoHua
salmond

 

list.extend(L)

将给定的列表L接到当前列表后面，等价于 a[len(a):] = L 。

>>> a = [1, 2]
>>> b = [3, 4]

>>> a.append(b)
>>> a
[1, 2, [3, 4]]

>>> a.extend(b)
>>> a
[1, 2, [3, 4], 3, 4]

list.insert(i, x)

在给定的位置 i 前插入项，例如：a.insert(0, x) 会在列表的头部插入，而 a.insert(len(a), x) 则等价于a.append(x)。

>>> a = [0, 1, 2]
>>> a.insert(1, 3)
>>> a
[0, 3, 1, 2]

list.remove(x)

移除列表中第一个值为 x 的项，没有的话会产生一个错误。

movieName = ['加勒比海盗','骇客帝国','第一滴血','指环王','霍比特人','速度与激情']

print('------删除之前------')
for tempName in movieName:
    print(tempName)

movieName.remove('指环王')

print('------删除之后------')
for tempName in movieName:
    print(tempName)

结果:

------删除之前 - -----
加勒比海盗
骇客帝国
第一滴血
指环王
霍比特人
速度与激情
------删除之后 - -----
加勒比海盗
骇客帝国
第一滴血
霍比特人
速度与激情

list.pop([i])

删除列表给定位置的项，并返回它。如果没有指定索引， a.pop() 移除并返回列表的最后一项。（方括号表示可选）。

movieName = ['加勒比海盗','骇客帝国','第一滴血','指环王','霍比特人','速度与激情']

print('------删除之前------')
for tempName in movieName:
    print(tempName)

movieName.pop()

print('------删除之后------')
for tempName in movieName:
    print(tempName)

结果：

------删除之前 - -----
加勒比海盗
骇客帝国
第一滴血
指环王
霍比特人
速度与激情
------删除之后 - -----
加勒比海盗
骇客帝国
第一滴血
指环王
霍比特人

list.clear()

删除列表中的所有项 。

movieName = ['加勒比海盗','骇客帝国','第一滴血','指环王','霍比特人','速度与激情']

print('------删除之前------')
for tempName in movieName:
    print(tempName)

movieName.clear()

print('------删除之后------')
for tempName in movieName:
    print(tempName)

结果：

------删除之前 - -----
加勒比海盗
骇客帝国
第一滴血
指环王
霍比特人
速度与激情
------删除之后 - -----

 

list.index(x,start,end)

返回列表中第一个值为 x 的项的索引。如果没有匹配的项, 则产生一个错误。左闭右开

list.count(x)

返回列表中 x 出现的次数。

>>> a = ['a', 'b', 'c', 'a', 'b']

>>> a.index('a', 1, 3) # 注意是左闭右开区间
Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

ValueError: 'a' is not in list

>>> a.index('a', 1, 4)
3

>>> a.count('b')
2

>>> a.count('d')
0

list.sort()

就地完成列表排序（升序）。

list.sort(reverse=True)

就地完成列表排序（降序）。

list.reverse()

就地完成列表项的翻转。

>>> a = [1, 4, 2, 3]

>>> a.reverse()
>>> a
[3, 2, 4, 1]

>>> a.sort()
>>> a
[1, 2, 3, 4]

>>> a.sort(reverse=True)
>>> a
[4, 3, 2, 1]

 三、列表的遍历

遍历 就是 从头到尾 依次 从 列表 中获取数据；在 循环体内部 针对 每一个元素，执行相同的操作。

在 Python 中为了提高列表的遍历效率，专门提供的 迭代 iteration 遍历。

使用 for 就能够实现迭代遍历:

# for 循环内部使用的变量 in 列表

for name in name_list:

    循环内部针对列表元素进行操作

    print(name)

demo:

namesList = ['xiaoWang', 'xiaoZhang', 'xiaoHua']

for name in namesList:
    print(name)

结果:

    xiaoWang

    xiaoZhang

    xiaoHua

demo:

namesList = ['xiaoWang', 'xiaoZhang', 'xiaoHua']

length = len(namesList)

i = 0
while i < length:
    print(namesList[i])
    i += 1

结果:

    xiaoWang

    xiaoZhang

    xiaoHua

带下标的遍历

第1种方法：

chars = ['a', 'b', 'c', 'd']

i = 0
for chr in chars:
    print("%d %s"%(i, chr))
    i += 1

结果：

0 a

1 b

2 c

3 d

第2种方法：enumerate()

enumerate() 函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。

chars = ['a', 'b', 'c', 'd']

for i, chr in enumerate(chars):
    print (i, chr)

结果：同上

 

 四、列表当栈和队列

1. 列表当栈

list的方法使得其可以很方便地作为一个栈来使用。我们知道，栈的特点是最后进入的元素最先出来（即后入先出），用 append() 方法进行压栈，用不指定索引的 pop() 方法进行出栈。

示例：

stack = []

for x in range(1,6):

    stack.append(x) # 入栈

    print('push', x, end=' ')

    print(stack)

print('Now stack is', stack)

while len(stack)>0:

    print('pop', stack.pop(), end=' ') # 出栈

    print(stack)

2. 列表当队列

列表还可以当作队列来使用，队列的特性是第一个加入的元素第一个取出来（即先入先出）。然而，把列表当队列使用效率并不高，因为从列表的尾部添加和弹出元素是很快的，而在列表的开头插入或弹出是比较慢的（因为所有元素都得移动一个位置）。

要实现一个队列, 使用标准库的collections.deque， 它被设计成在两端添加和弹出都很快。示例：

from collections import deque

queue = deque() # 创建空队列

for x in range(1,6):
    queue.append(x) # 入队
    print('push', x, end=' ')
    print(list(queue))

print('Now queue is', list(queue))

while len(queue)>0:
    print('pop', queue.popleft(), end=' ') # 出队
    print(list(queue))

五、列表推导式

所谓的列表推导式，就是指的轻量级循环创建列表。列表推导式提供了从序列创建列表的简单途径。通常程序会对序列的每一个元素做些操作，并以其结果作为新列表的元素，或者根据指定的条件来创建子序列。
列表推导式的结构是：在一个方括号里，首先是一个表达式，随后是一个 for 子句，然后是零个或更多的 for 或 if 子句。返回结果是一个根据表达从其后的 for 和 if 上下文环境中生成出来的列表。
示例：

squares = [x**2 for x in range(10)] # 推导式
print(squares)

# 输出是[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

pairs = [(x, y) for x in [1,2,3] for y in [3,1,4] if x!=y] # 推导式
print(pairs)

# 输出是[(1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4)]

列表生成式也可以使用两个变量来生成 list：

>>> d = {'x': 'A', 'y': 'B', 'z': 'C' }
>>> [k + '=' + v for k, v in d.items()]
['y=B', 'x=A', 'z=C']

把一个 list 中所有的字符串变成小写：

>>> L = ['Hello', 'World', 'IBM', 'Apple']
>>> [s.lower() for s in L]
['hello', 'world', 'ibm', 'apple']

案例：
修改列表生成式，通过添加 if 语句保证列表生成式能正确地执行：

L1 = ['Hello', 'World', 18, 'Apple', None]
L2 = [i for i in L1 if isinstance(i, str)]
print(L2)

# 输出: ['hello', 'world', 'apple']

六、列表嵌套

Python中并没有二维数组的概念，但我们可以通过列表嵌套达到同样的目的。

mat = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]

同样，我们可以使用推导式生成嵌套的列表：

mat = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
new_mat = [ [row[i] for row in mat] for i in [0,1,2] ] # 嵌套
print(new_mat) # [[1, 4, 7], [2, 5, 8], [3, 6, 9]]

 

 七、附：del语句

del 语句可以通过给定索引（而不是值）来删除列表中的项，它与返回一个值的pop()方法不同。del语句也可以移除列表中的切片，或者清除整个列表 ：

lst = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]

del lst[2] # 删除指定索引项

print(lst) # [1,2,4,5,6,7,8,9]

del lst[2:5] # 删除切片

print(lst) # [1,2,7,8,9]

del lst[:] # 删除整个列表

print(lst)

# 在日常开发中，要从列表删除数据，建议 使用列表提供的方法。 

del关键字本质上是用来将一个变量从内存中删除的。在删除变量实体之后再引用该变量的话会产生错误。

del用于删除变量实体：

del lst

八、练习题：列表

从今天起，每篇的练习题都会在本篇中给出。希望各位看官，先把练习题做一遍，再看答案。

练习1：
请写出一段 Python 代码实现分组一个 list 里面的元素,比如 [1,2,3,...100]变成 [[1,2,3],[4,5,6]....]

练习题2：工位随机分配

一个学校，有3个办公室，现在有8位老师等待工位的分配，请编写程序，完成随机的分配。

------------------以下为答案----------------以下为答案----------------以下为答案----------------

练习题1参考答案：

a = [x for x in range(1,101)]
b = [a[x:x+3] for x in range(0,len(a),3)]

练习题2参考答案：

#encoding=utf-8

import random

# 定义一个列表用来保存3个办公室
offices = [[],[],[]]

 # 定义一个列表用来存储8位老师的名字
names = ['A','B','C','D','E','F','G','H']

i = 0
for name in names:
    index = random.randint(0,2)    
    offices[index].append(name)
 
i = 1
for tempNames in offices:
    print('办公室%d的人数为:%d'%(i,len(tempNames)))
    i+=1

    for name in tempNames:
        print("%s"%name,end='')

    print("
")
    print("-"*20)

运行结果如下:（结果是随机的）

办公室1的人数为:1
C

--------------------
办公室2的人数为:3
ADG

--------------------
办公室3的人数为:4
BEFH

--------------------

写给小白的Python之005：语句练习题答案

1. 使用if，编写程序，实现以下功能：

_ 从键盘获取用户名、密码

_ 如果用户名和密码都正确（预先设定一个用户名和密码），那么就显示“欢迎进入xxx的世界”，否则提示密码或者用户名错误

username=input('请输入用户名：')
password=input('请输入密码：')
if username=='ma' and password=='1234':
    print('欢迎进入%s的世界'%username)
elif username=='ma' and password!='1234':
    print('密码错误')
elif username!='ma' and password=='1234':
    print('用户名错误')
else:
    print('用户名和密码错误')

2.BMI 计算

输入一个人的身高(m)和体重(kg)，根据BMI公式（体重除以身高的平方）计算他的BMI指数。

* 例如：一個52公斤的人，身高是155cm，则BMI为 :`52(kg)/1.55^2(m)= 21.6`

* BMI指数：
```
低于18.5：过轻
18.5-25：正常
25-28：过重
28-32：肥胖
高于32：严重肥胖
```

# 获取数据
height = float(input("请输入您的身高(m)"))
weight = int(input("请输入您的体重(kg):"))

# 计算 BMI 指数值
bmi = weight / (height ** 2)
print("您的 BMI 指数为: %f" % bmi)

# 判断
if bmi <= 18.5:
    print("过轻")
elif bmi < 15:
    print("正常")
elif bmi < 28:
    print("过重")
elif bmi < 32:
    print("肥胖")
else:
    print("严重肥胖")

3.个人所得税

编写一个程序计算个人所得税（以下为个人所得税税率表，3500元起征）：
```
应纳税所得额(含税) 税率(%)
不超过1500元的 3
超过1500元至4,500元的部分 10
超过4,500元至9,000元的部分 20
超过9,000元至35,000元的部分 25
超过35,000元至55,000元的部分 30
超过55,000元至80,000元的部分 35
超过80,000元的部分 45
```

income = float(input("请输入你的收入："))
START = 3500
a = income - START
if a > 0:
    if a <= 1500:
        tax = a * 0.03
    elif a <= 4500:
        tax = (a-1500) * 0.1 + 1500 * 0.03
    elif a <= 9000:
        tax = (a-4500) * 0.2 + 3000 * 0.1 + 1500 * 0.03
    elif a <= 35000:
        tax = (a-9000) * 0.25 + 4500 * 0.2 + 3000 * 0.1 + 1500 * 0.03
    elif a <= 55000:
        tax = (a-35000) * 0.3 + (35000 - 9000) * 0.25 + 4500 * 0.2 + 3000 * 0.1 + 1500 * 0.03
    elif a <= 80000:
        tax = (a-55000) * 0.35 + (55000 - 35000) * 0.3 + (35000 - 9000) * 0.25 + 4500 * 0.2 + 3000 * 0.1 + 1500 * 0.03
    else:
        tax = (a-80000) * 0.45 +(80000 - 55000) * 0.35 + (55000 - 35000) * 0.3 + (35000 - 9000) * 0.25 + 4500 * 0.2 + 
              3000 * 0.1 + 1500 * 0.03
    print("你的收入为：%.02f，个人所得税为：%.02f" % (income, tax))
else:
    print("穷逼")

结果：

请输入你的收入：25000
你的收入为：25000.00，个人所得税为：4370.00