Python：列表和列表的增删改查

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• 列表
  • 列表的取值
    • 通过下标
    • 切片
  • 用len()取得列表的长度
  • 用下标改变列表中的值
  • 列表连接和列表复制
  • 用 del 语句从列表中删除值
  • in和not in操作符
  • 多重赋值
• 列表的方法
  • 查找
  • 增加
    • list.append(x)
    • list.insert(i, x)
  • 删除
  • 排序
• 列表推导式
  • 语法格式
  • 例子
    • 例1
    • 例2
• 常见问题解决方案
  • 删除序列相同元素并保持顺序
    • 问题
    • 解决
  • 找出出现次数最多的元素
    • 问题
    • 解决方案

列表

Python中没有数组，但是加入了更加强大的列表(list)。

从形式上看，列表会将所有元素都放在一对中括号[]中，相邻元素之间用逗号分隔，元素可以为任何类型，如下所示：

[element1,element2,element3,...,elementn]

可以通过type函数查看类型：

>>> type(['sss',2.34,['sds',11],'ab'])
<class 'list'>

列表的取值

通过下标

列表通过下标来获取列表中的单个值。列表中第一个值的下标是0，第二个值的下标是 1，第三个值的下标是 2，以此类推。例如：

>>> a=[1,2,3,4,'ddd']
>>> a[0]
1
>>> a[4]
'ddd'
>>> a[1.1]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: list indices must be integers or slices, not float

Tips：下标只能是整数， 不能是浮点值，否则将导致TypeError错误。

列表也可以包含其他列表值。这些列表的列表中的值， 可以通过多重下标来访
问， 像这样：

>>> a=[1,2,[85,'dog'],3,4,'ddd']
>>> a[2][1]
'dog'

虽然下标从0开始并向上增长，但也可以用负整数作为下标。整数值−1指的是
列表中的最后一个下标，−2指的是列表中倒数第二个下标， 以此类推。

>>> a=[1,2,[85,'dog'],3,4,'ddd']
>>> a[-1]
'ddd'

切片

就像下标可以从列表中取得单个值一样，“切片”可以从列表中取得多个值，结果是一个新列表。像下标一样， 但它有两个冒号分隔的整数，第一个数字为切片的起始位置，第二个数字为列表的长度位置，第三个数字为元素的间隔，例如：

>>> a[1:5]
[2, [85, 'dog'], 3, 4]
>>> a[1:5:2]
[2, 3]

可以省略切片中冒号两边的一个下标或两个下标。省略第一个下标相当于使用0，或列表的开始。省略第二个下标相当于使用列表的长度，意味着分片直至列表的末尾。例如：

>>> a[:3]
[1, 2, [85, 'dog']]
>>> a[1:]
[2, [85, 'dog'], 3, 4, 'ddd']
>>> a[-2:]
[4, 'ddd']

用len()取得列表的长度

len()函数将返回传递给它的列表中值的个数，就像它能计算字符串中字符的个数一样。在交互式环境中输入以下代码：

>>> len(a)
6

用下标改变列表中的值

可以使用列表的下标来改变下标处的值。例如：

>>> a
[1, 2, [85, 'dog'], 3, 4, 'ddd']
>>> a[3]='cat'
>>> a
[1, 2, [85, 'dog'], 'cat', 4, 'ddd']

列表连接和列表复制

+操作符可以连接两个列表，得到一个新列表，就像它将两个字符串合并成一新字符串一样。*操作符可以用于一个列表和一个整数，实现列表的复制。

>>> [1,2,3] + ['a','b','c']
[1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']
>>> [1,2,3] * 3
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

用 del 语句从列表中删除值

del语句将删除列表中下标处的值，表中被删除值后面的所有值，都将向前移动一个下标。

>>> a = [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']
>>> del a[2]
>>> a
[1, 2, 'a', 'b', 'c']

in和not in操作符

利用in和not in操作符，可以确定一个值否在列表中。像其他操作符一样，in和not in用在表达式中，连接两个值：一个要在列表中查找的值， 以及待查找的列表。这些表达式将求值为布尔值。

>>> a = ['cat','dog','pig']
>>> 'pig' in a
True
>>> 'bird' in a
False

多重赋值

>>> a = ['cat','dog','pig']
>>> x,y,z=a
>>> x
'cat'
>>> y
'dog'
>>> z
'pig'

但变量数和列表中元素数量不符时，会报ValueError

>>> a = ['cat','dog','pig','fish']
>>> x,y,z = a
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: too many values to unpack (expected 3)

有时候，你可能只想解压一部分，丢弃其他的值。对于这种情况Python并没有提供特殊的语法。 但是你可以使用任意变量名去占位，到时候丢掉这些变量就行了。

>>> a = ['cat','dog','pig','fish']
>>> _,x,y,_ = a
>>> x
'dog'
>>> y
'pig'

列表的方法

常用方法：增、删、改、查、排序。

查找

列表值有一个index()方法，可以传入一个值，如果该值存在于列表中，就返回它的下标。如果该值不在列表中，Python 就报ValueError。

>>> a = ['cat','dog','pig']
>>> a.index('dog')
1
>>> a.index('bird')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: 'bird' is not in list

增加

方法有：list.append(x)，list.insert(i, x)

list.append(x)

在列表的末尾添加一个元素。相当于a[len(a):] = [x]。

>>> a = ['cat','dog','pig']
>>> a.append('bird')
>>> a
['cat', 'dog', 'pig', 'bird']

list.insert(i, x)

在给定的位置插入一个元素。第一个参数是要插入的元素的索引，所以a.insert(0, x)插入列表头部， a.insert(len(a), x)等同于a.append(x)。

>>> a.insert(2,'fish')
>>> a
['cat', 'dog', 'fish', 'pig', 'bird']

删除

给remove()方法传入一个值，它将从被调用的列表中删除。

>>> a.remove('cat')
>>> a
['dog', 'fish', 'pig', 'bird']

Tips：如果知道想要删除的值在列表中的下标，del语句就很好用。如果知道想要从列表中删除的值，remove()方法就很好用。

排序

数值的列表或字符串的列表，能用sort()方法排序。

>>> a=['cat', 'dog', 'fish', 'pig', 'bird']
>>> a.sort()
>>> a
['bird', 'cat', 'dog', 'fish', 'pig']

需要注意的是

• sort()方法当场对列表排序。不要写出a = a.sort()这样的代码，试图记录返回值。
• 不能对既有数字又有字符串值的列表排序，因为 Python不知道如何比较它们，否则会报TypeError 错误。

>>> a = ['cat',1,3,'fish']
>>> a.sort()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: '<' not supported between instances of 'int' and 'str'

• sort()方法对字符串排序时，使用“ASCII字符顺序”，而不是实际的字典顺序。这意味着大写字母排在小写字母之前。因此在排序时，小写的a在大写的Z之后。

>>> a=['dog','Big','Small','fish']
>>> a.sort()
>>> a
['Big', 'Small', 'dog', 'fish']

列表推导式

列表推导式用于使用其他列表创建一个新列表。

语法格式

如下：

# 格式1
[表达式 for 变量 in 列表]  

# 格式2，对列表进行判断筛选
[表达式 for 变量 in 列表 if 条件]

例子

例1

# 求1-9的平方组成的列表
l = [x**2 for x in range(1, 10)]
print(l)

结果如下：

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

例2

# 求1-9中偶数的平方组成的列表
l = [x**2 for x in range(1, 10) if x % 2 == 0]
print(l)

结果如下：

[4, 16, 36, 64]

常见问题解决方案

删除序列相同元素并保持顺序

问题

怎样在一个列表上面保持元素顺序的同时消除重复的值？

解决

去重可以用not in判断，排序可以用sort方法。

def dedupe(items):
    seen = []
    for item in items:
        if item not in seen:
            seen.append(item)
    seen.sort()
    return seen

使用上述函数验证

>>> a = [1515,23,546,77,34,666,23,12,546]
>>> dedupe(a)
[12, 23, 34, 77, 546, 666, 1515]
>>> b = ['dog','pig','cat','fish','bird','pig','fish']
>>> dedupe(b)
['bird', 'cat', 'dog', 'fish', 'pig']
>>> c = ['dog','pig','cat','fish','bird','pig','fish',123]
>>> dedupe(c)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 6, in dedupe
TypeError: '<' not supported between instances of 'int' and 'str'

Tips：不能对既有数字又有字符串值的列表排序，因为 Python不知道如何比较它们，否则会报TypeError 错误。

找出出现次数最多的元素

问题

怎样找出一个列表中出现次数最多的元素呢？

解决方案

collections.Counter 类就是专门为这类问题而设计的， 它甚至有一个有用的 most_common() 方法直接给了你答案。

>>> from collections import Counter
>>> animals = [
...     'cat', 'bird', 'dog', 'cat', 'fish', 'dog',
...     'pig', 'pig', 'monkey', 'lion', 'tiger', 'bird',
...     'duck', 'fish', 'monkey', 'bird', 'dog', 'lion',
...     'cat', 'tiger'
... ]
>>> animal_counts = Counter(animals)
>>> top_animal = animal_counts.most_common(1)
>>> top_animal
[('cat', 3)]