列表基础 - CS

列表初始化

items = [1,2,3,4,5]
items = [1]*5 #生成[1,1,1,1,1]的列表

列表元素的访问

列表中的某个元素，可以使用列表名+[索引 index]的方式来读取。

colors = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print(colors[0]) #打印出red
print(colors[1]) #打印出green
print(colors[2]) #打印出blue

警告

列表的索引 index 一定是从 0 开始的，这是初学者最容易忘记的点。

例如print(colors[1])打印出来的是 green，而不是 red。

索引也可以从尾部开始，最后一个元素的索引为 -1，往前一位为 -2，以此类推。

colors = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print(colors[-1]) #打印出black
print(colors[-2]) #打印出white
print(colors[-3]) #打印出yellow

colors = [5,2,4,1,0]
print(colors[1],colors[-1])

程序会输出？

[0/1]

len 函数

系统自带 len 函数，可以计算出一个列表的长度，如colors = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']的长度为 6。

colors = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print(len(colors)) #输出6

最佳拍档 for

用 for 来帮助我们访问列表，可以说最佳拍档。

用 for 来访问列表也有两种模式，一种是索引遍历，一种是元素遍历。

colors = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print(colors[0])
print(colors[1])
print(colors[2])
print(colors[3])
print(colors[4])
print(colors[5])

colors = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
for i in range(len(colors)):
    print(colors[i])

比较之后，我们可以发现，for 的元素遍历语法最精简，但是元素遍历有个很大局限性，那就是不能获取元素的索引和更新此元素。

colors = ['red', 'green', 'blue']
for i in colors:
    i = 'white'
print(colors) #还是输出['red', 'green', 'blue']

colors = ['red', 'green', 'blue']
for i in range(len(colors)):
    colors[i] = 'white'
print(colors) #会输出['white', 'white', 'white']

nums = [1, 2, 3]
for i in range(len(nums)):
  nums[i] = i
for i in nums:
  print(i,end=' ')

程序会输出？

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列表的切片

列表可以通过切片的方式来访问列表中的一部分数据，得到一个子列表。

切片的语法是列表名+[start : end : step]。（有没有觉得跟range 函数的格式很像！）

切片中 start, end, 和 step 参数有时可以忽略不写。

start 不写时，默认取到最左边
end 不写时，默认取到最右边
step 不写时，默认为 1

切片左闭右开

切片一定要记住左取右不取的原则，和 range 函数是一致的，这是初学者最容易犯错的地方！

例如nums[1:4]，只能从第 1 个元素开始，取到第 4 个元素的前面一个元素，也就是第 3 个元素，最终只能取到第 1,2,3 个元素，而不能取到第 4 个元素！

nums = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]
print(nums[1:7:2]) #从第1个元素开始，取到第6个元素，步长为2，打印出[20,40,60]
print(nums[:4]) #从最左边，取到第3个元素，打印出[10,20,30,40]
print(nums[4:]) #从第4个元素开始，取到最右边，打印出[50,60,70,80,90]
print(nums[4:1:-1]) #从第4个元素开始，取到第2个元素，步长为-1，打印出[50, 40, 30]
print(nums[:]) #从最左边，取到最右边，打印出[10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]
print(nums[::-1]) #从最左边，取到最右边，步长为-1，打印出[90,80,70,60,50,40,30,20,10]

nums = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
for i in nums[4:]:
  print(i,end=' ')

程序会输出？

[0/1]

nums = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
for i in nums[4:1:-1]:
  print(i,end=' ')

程序会输出？

[0/1]

nums = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
for i in nums[1:7:2]:
  print(i,end=' ')

程序会输出？

[0/1]

nums = [0,1,2]
for i in nums[:]:
  print(i,end=' ')

程序会输出？

[0/1]

nums = [0,1,2]
for i in nums[::-1]:
  print(i,end=' ')

程序会输出？

[0/1]

列表元素的更新

colors[0]可以访问列表中的第 0 个元素，也可以通过这种方式直接更新第 0 个元素，例如：colors[0] = 'pink'，也可以通过切片批量更新元素，colors[1:6:2] = [1,2,3]。

colors = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
colors[0] = 'pink'
print(colors[0]) #打印出pink
colors[1:6:2] = [1,2,3] #也可以通过切片批量更新元素
print(colors) #打印出['pink', 1, 'blue', 2, 'white', 3]

nums = [1, 2, 3]
nums[0] = 2
for i in nums:
  print(i,end=' ')

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列表元素的增加

我们可以增加新的元素到列表尾部，使用 append 方法。要添加到任意位置，可以使用 insert 方法。

colors = ['red', 'green', 'blue']
colors.append('pink')
colors.insert(0, 'gray')
print(colors) #打印出['gray', 'red', 'green', 'blue', 'pink'

nums = [1, 2, 3]
nums.append(4)
print(nums[-1])

程序会输出？

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列表元素的删除

我们可以使用 pop 方法，通过索引 index 来删除列表中的元素，也可以使用 remove 方法，删除列表中第一个匹配到的元素。

colors = ['red', 'green', 'blue', 'black']
colors.pop(0)
print(colors) #打印出['green', 'blue', 'black']
colors.pop()  #不填参数，默认删除最后一个
print(colors) #打印出['green', 'blue']
colors.remove('blue')
print(colors) #打印出['green']

nums = [1, 2, 3]
nums.pop()
print(nums[-1])

程序会输出？

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从输入中获取列表

从一行输入获取列表

如果多个元素在一行中输入，可以使用之前提到过的 input().split()，将这一行的元素转为列表。

nums = input().split()  #1 2 3
print(nums) #[1,2,3]

从多行输入获取列表

如果多个元素逐行输入，则可以使用多个 input()来设置列表元素。

nums = []
for i in range(3):
    nums.append(input())
print(nums) #[1,2,3]

列表操作符

列表有一些基本操作符是比较常用的，如下：

操作符	结果	描述
[1, 2, 3] + [4, 5, 6]	[1, 2, 3, 4, 5, 6]	列表拼接和合并
['Hi!'] * 4	['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']	列表批量赋值
3 in [1, 2, 3]	True	判断元素是否存在于列表中
4 not in [1, 2, 3]	False	判断元素是否不在于列表中

nums1 = [1, 2, 3]
nums2 = [4, 5, 6]
num = 4
if num in nums1 + nums2:
  print('yes')
else:
  print('no')

程序会输出？

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列表推导式

提示

列表推导式可以用于从某个序列中，快速构造出新的序列列表。

items = [i for i in range(5)] #生成[0,1,2,3,4]的列表
items = [i*i for i in range(5)] #生成[0,1,4,9,16]的列表

nums = [i*i for i in range(1,4)]
for i in nums:
  print(i,end=' ')

程序会输出？

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地址引用和值引用

在计算机的实际运行中，列表等序列存储的其实是一个内存地址，所有的值是在这个地址中依次存储的内容。

而普通的数字和字符串类型的变量，存储的就是一个普通的值。

下面的示例代码中，将 color1 赋值给 color2 是值引用，修改 color2 的值，不会影响 color1。

而将 colors 赋值给 new_colors 时，是地址引用，是将 colors 的地址赋予给 new_colors，所以修改 new_colors 的值，就是修改 colors 的值。

color1 = 'pink'
color2 = color1
color2 = 'white'
print(color1) #打印出pink
print(color2) #打印出white
colors = ['red', 'green', 'blue']
new_colors = colors
new_colors[0] = 'pink'
print(new_colors) #打印出['pink', 'green', 'blue']
print(colors) #打印出['pink', 'green', 'blue']

要想实现一个列表的独立复制，可以使用切片的方式来实现。

colors = ['red', 'green', 'blue']
new_colors = colors[:] # 使用切片实现独立复制
new_colors[0] = 'pink'
print(new_colors) #打印出['pink', 'green', 'blue']
print(colors) #打印出['red', 'green', 'blue']

nums = [1,2,3]
nums1 = nums
nums2 = nums[:]
nums1[0] = 2
nums2[1] = 3
print(nums[0], nums[1])

程序会输出？

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