Python 列表和切片

Python内置的一种数据类型是列表：list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。
比如，列出班里所有同学的名字，就可以用一个list表示：
>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

变量classmates就是一个list。用len()函数可以获得list元素的个数：
>>> len(classmates)
3

用索引来访问list中每一个位置的元素，记得索引是从0开始的：
>>> classmates[0]
'Michael'
>>> classmates[1]
'Bob'
>>> classmates[2]
'Tracy'
>>> classmates[3]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

当索引超出了范围时，Python会报一个IndexError错误，所以，要确保索引不要越界，记得最后一个元素的索引是len(classmates) - 1。
如果要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素：
>>> classmates[-1]
'Tracy'

以此类推，可以获取倒数第2个、倒数第3个：
>>> classmates[-2]
'Bob'
>>> classmates[-3]
'Michael'
>>> classmates[-4]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

当然，倒数第4个就越界了。
list是一个可变的有序表，所以，可以往list中追加元素到末尾：
>>> classmates.append('Adam')
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']

也可以把元素插入到指定的位置，比如索引号为1的位置：
>>> classmates.insert(1, 'Jack')
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']

要删除list末尾的元素，用pop()方法：
>>> classmates.pop()
'Adam'
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy']

要删除指定位置的元素，用pop(i)方法，其中i是索引位置：
>>> classmates.pop(1)
'Jack'
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
其它方法  classmates.remove("Jack")
           del classmates[1]

            del classmates[1:3] 删除多个元素

要把某个元素替换成别的元素，可以直接赋值给对应的索引位置：
>>> classmates[1] = 'Sarah'
>>> classmates
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

classmates[1:2] = 'JACK' #批量修改，如果没有会自己创建

['Michael', 'J', 'A', 'C', 'K', 'Tracy']

list里面的元素的数据类型也可以不同，比如：
>>> L = ['Apple', 123, True]

list元素也可以是另一个list，比如：
>>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']
>>> len(s)
4

要注意s只有4个元素，其中s[2]又是一个list，如果拆开写就更容易理解了：
>>> p = ['asp', 'php']
>>> s = ['python', 'java', p, 'scheme']

要拿到'php'可以写p[1]或者s[2][1]，因此s可以看成是一个二维数组，类似的还有三维、四维……数组，不过很少用到。
如果一个list中一个元素也没有，就是一个空的list，它的长度为0：
>>> L = []
>>> len(L)
0
统计某个元素在列表中出现的次数
names = ["liuyonglong", "tom", ["doudou", "jack"], "luohailong", "ernang","liuyonglong"]
print(names.count("liuyonglong"))
用新列表扩展原来的列表
names = ["liuyonglong", "tom", ["doudou", "jack"], "luohailong", "ernang","liuyonglong"]
namesnew=[1,2,3,4]
names.extend(namesnew)
print(names)
 ["liuyonglong", "tom", ["doudou", "jack"], "luohailong", "ernang","liuyonglong",1,2,3,4]
反向列表中元素
names = ["liuyonglong", "tom", ["doudou", "jack"], "luohailong", "ernang","liuyonglong"]
names.reverse()
print(names)
['liuyonglong','ernang', 'luohailong', ['doudou', 'jack'], 'tom', 'liuyonglong']
对原列表进行排序
如果列表中有列表元素会报错
names = ["liuyonglong", "tom", ["doudou", "jack"], "luohailong", "ernang","liuyonglong"]
实现不了排序
TypeError: '<' not supported between instances of 'list' and 'str'
names = ["liuyonglong", "tom","luohailong", "ernang"]
names.sort
print names
['ernang', 'liuyonglong', 'luohailong', 'tom']
对列表拷贝
names = ["liuyonglong",["doudou","jack"] , "tom","luohailong", "ernang"]
#浅拷贝 （只对第一层拷贝）
name3.copy()  copy.copy(nams)  name3=list(names) name3=names[:]  浅拷贝
name3 = names.copy()
names[0] = "to"
print(name3)
print(names)
['liuyonglong', ['doudou', 'jack'], 'tom', 'luohailong', 'ernang']   =====>name3 保持不变
["to",["doudou","jack"] , "tom","luohailong", "ernang"]    =======>names 肯定要变
names[1][0] = "erdoudou"
print(names)
print(name3)
['to', ['erdoudou', 'jack'], 'tom', 'luohailong', 'ernang']       =====>names      肯定都变     
['liuyonglong', ['erdoudou', 'jack'], 'tom', 'luohailong', 'ernang']    ====>name3  第2层列表也变了
说明列表拷贝的只是第一层的内存值，其它保持不变，同时也表明你修改name3的第2层列表值，names也会改变。
#用copy 模块实现完全拷贝
 name3 = copy.deepcopy(names) #深拷贝
 print(names)
 names[1] = "to"
 names[2][0] = "erdoudou"
 print(names)
 print(name3)
['to', ['erdoudou', 'jack'], 'tom', 'luohailong', 'ernang']   ======> names 肯定变
['liuyonglong', ['doudou', 'jack'], 'tom', 'luohailong', 'ernang'] =====> 保持独立，不会变化
可以说明用模块实现的这个深拷贝是完全拷贝了一份数剧，和初始的数据是独立的，互相不影响的。

切片
取一个list或tuple的部分元素是非常常见的操作。比如，一个list如下：
>>> L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']

取前3个元素，应该怎么做？
笨办法：
>>> [L[0], L[1], L[2]]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

之所以是笨办法是因为扩展一下，取前N个元素就没辙了。
取前N个元素，也就是索引为0-(N-1)的元素，可以用循环：
>>> r = []
>>> n = 3
>>> for i in range(n):
...     r.append(L[i])
...
>>> r
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

对这种经常取指定索引范围的操作，用循环十分繁琐，因此，Python提供了切片（Slice）操作符，能大大简化这种操作。
对应上面的问题，取前3个元素，用一行代码就可以完成切片：
>>> L[0:3]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

L[0:3]表示，从索引0开始取，直到索引3为止，但不包括索引3。即索引0，1，2，正好是3个元素。
如果第一个索引是0，还可以省略：
>>> L[:3]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

也可以从索引1开始，取出2个元素出来：
>>> L[1:3]
['Sarah', 'Tracy']

类似的，既然Python支持L[-1]取倒数第一个元素，那么它同样支持倒数切片，试试：
>>> L[-2:]
['Bob', 'Jack']
>>> L[-2:-1]
['Bob']

记住倒数第一个元素的索引是-1。
切片操作十分有用。我们先创建一个0-99的数列：
>>> L = list(range(100))
>>> L
[0, 1, 2, 3, ..., 99]

可以通过切片轻松取出某一段数列。比如前10个数：
>>> L[:10]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

后10个数：
>>> L[-10:]
[90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]

前11-20个数：
>>> L[10:20]
[10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]

前10个数，每两个取一个：
>>> L[:10:2]
[0, 2, 4, 6, 8]

所有数，每5个取一个：
>>> L[::5]
[0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95]

甚至什么都不写，只写[:]就可以原样复制一个list：
>>> L[:]
[0, 1, 2, 3, ..., 99]

tuple也是一种list，唯一区别是tuple不可变。因此，tuple也可以用切片操作，只是操作的结果仍是tuple：
>>> (0, 1, 2, 3, 4, 5)[:3]
(0, 1, 2)

字符串'xxx'也可以看成是一种list，每个元素就是一个字符。因此，字符串也可以用切片操作，只是操作结果仍是字符串：
>>> 'ABCDEFG'[:3]
'ABC'
>>> 'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'

在很多编程语言中，针对字符串提供了很多各种截取函数（例如，substring），其实目的就是对字符串切片。Python没有针对字符串的截取函数，只需要切片一个操作就可以完成，非常简单。
#利用切片操作，实现一个trim()函数，去除字符串首尾的空格，
def trim(s):
    if len(s) == 0:
        return s
    elif s[0] == ' ':
        return trim(s[1:])
    elif s[-1] == ' ':
        return trim(s[:-1])
    else:
        return s
if trim('hello  ') != 'hello':
    print('测试失败!')
elif trim('  hello') != 'hello':
    print('测试失败!')
elif trim('  hello  ') != 'hello':
    print('测试失败!')
elif trim('  hello  world  ') != 'hello  world':
    print('测试失败!')
elif trim('') != '':
    print('测试失败!')
elif trim('    ') != '':
    print('测试失败!')
else:
    print('测试成功!')