一、一維列表的介紹和創(chuàng)建

??列表（list），也稱數(shù)組，是一種有序、可變、允許重復(fù)元素的組合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，屬于可變序列，由方括號[]內(nèi)、用逗號分隔的一組元素組成。

??列表可存儲多個元素以方便對一組數(shù)據(jù)整體操作。不同的列表的內(nèi)存地址互不相同，即id獨立。

??列表有兩種創(chuàng)建方式：直接將目的列表賦予變量，稱為賦值創(chuàng)建；使用list()函數(shù)將任意組合轉(zhuǎn)化為列表，稱為引用創(chuàng)建。

??下文的列表均指一維列表。

# 空列表
lst = []
lst = list()# 賦值創(chuàng)建
lst = [1, 2, 3]# 引用創(chuàng)建（字典轉(zhuǎn)列表）：轉(zhuǎn)化前后元素不變
lst = list({'1': 'a', '2': 'b', '3': 'c', })print(lst, type(lst), id(lst))

[1, 2, 3] <class 'list'> 1937556730752

??列表的元素可以是任意數(shù)據(jù)類型的對象的引用，也就是一維指針。所以列表實際上是一種二維指針，用于存儲一維指針。

??在Python中，通常不采用這種描述，因為Python不支持指針的直接操作。但是，列表的索引可以模擬二級指針。

二、序列的基本操作

??以下操作適用于所有序列，即列表、元組和字符串，下文僅以列表為例。

1. 索引的查詢與返回

??索引描述了序列中的元素的位置，是用于訪問元素的操作方法，分為正數(shù)索引和負(fù)數(shù)索引。

??序列中的元素從左到右的正數(shù)索引依次為0, 1, 2, ... , n，從右到左的負(fù)數(shù)索引依次為-1, -2, ... , -n。

??可以通過查詢索引獲取對應(yīng)元素的值。

lst = [1, 2, 3]
print(lst[0], lst[-3])

1 1

??也可以使用index()函數(shù)，通過元素的值返回對應(yīng)的正數(shù)索引。若列表存在相同的元素，只返回最小的正數(shù)索引；若列表不存在對應(yīng)的元素，報錯ValueError.

??index(arg1, arg2=0, arg3=len(list))可限定索引區(qū)間：默認(rèn)步長為1，開始索引為0，結(jié)束索引為列表長度（元素個數(shù)），區(qū)間形式與range函數(shù)相似，即左閉右開。

??若arg3未傳遞，傳遞了負(fù)數(shù)，或者傳遞了小于arg2的值，則參數(shù)arg3無效，函數(shù)功能為：返回索引為arg2上的指定元素的正數(shù)索引。一般不會用到該功能。特別的，若arg2=arg3，一定會報錯，因為索引區(qū)間為空。

lst = ['1', '2', '3', '4', '1']
# index(element):返回指定元素的索引
print(lst.index('1'))
# index(element, index):返回限定位置上的指定元素的索引
print(lst.index('1', 4))
# index(element, start, stop):返回限定位置區(qū)間上的指定元素的索引
print(lst.index('1', 1, 5))

0
4
4

2. 切片

??切片是指獲取序列中的子序列，是訪問序列中的多個元素的一種方式，其結(jié)果是原序列片段的拷貝。

??list[start=0:stop=-1:step=1]，就是將整數(shù)序列range(start,stop,step)作為從原序列所取元素的索引，獲取并拷貝這些元素，然后返回一個具有新id的子序列。
??其參數(shù)默認(rèn)值與range類似。特別的，若start或stop為負(fù)數(shù)索引，則先轉(zhuǎn)化為正數(shù)索引，再遵循range對應(yīng)。

lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(lst[1:5:2], lst[1:-1:2])
print(id(lst), id(lst[1:5:2]))# 第一個冒號不能省略，第二個可以省略
print(lst[1:5], lst[1::2], lst[:5:2])
print(lst[1:], lst[:5], lst[::2])

[2, 4] 				 [2, 4]
1383891593536 1383891563392[2, 3, 4, 5] 		 [2, 4, 6] 			 [1, 3, 5]
[2, 3, 4, 5, 6] 	 [1, 2, 3, 4, 5] 	 [1, 3, 5]

3. 序列加

??同類型的序列之間可以進行序列加運算+，即：將后一個序列的元素依次添加到前一個序列里。

lst = list([1, 2])
print(lst + lst)

[1, 2, 1, 2]

三、元素的增刪改

1. 添加元素

• append(element)函數(shù)：在列表末尾添加一個元素。
• extend(iterable)函數(shù)：在列表末尾依次添加一個組合內(nèi)的元素。
• insert(index, element)函數(shù)：在指定索引插入一個元素，后續(xù)元素索引+1.

??上述的函數(shù)沒有返回值，也就是說它們的操作是在原列表上進行的，但列表的id仍會改變。

??序列加賦值運算+=可以替代extend()函數(shù)，但列表沒有被分配-=運算。

lst = list([1, 2])
# 不能將組合內(nèi)的元素加入列表
lst.append([3])
print(lst)# 集合是無序組合，添加次序遵循特殊的哈希映射
lst.extend({5, 4})
print(lst)# 也可以簡化為賦值運算
lst += (7, 8)  # 元組，一種序列，屬于組合類型
print(lst)# 負(fù)數(shù)索引視為正數(shù)索引輸入
lst.insert(-7, '0')
print(lst)

[1, 2, [3]]
[1, 2, [3], 4, 5]
[1, 2, [3], 4, 5, 7, 8]
['0', 1, 2, [3], 4, 5, 7, 8]

2. 刪除元素

• remove(element)函數(shù)：刪除一個指定元素，若存在重復(fù)元素，取最小正數(shù)索引。
• pop(index=-1)函數(shù)：刪除一個指定索引上的元素，參數(shù)默認(rèn)值為-1.
• clear()函數(shù)：清空列表中的所有元素。
• del語句：刪除一個指定索引上的元素，也可以刪除指定切片范圍內(nèi)的元素，甚至刪除列表本身。

lst = list([1, 2, 3, 4, 5])
lst.remove(5)
print(lst)lst.pop(0)
print(lst)
lst.pop()
print(lst)lst.clear()
print(lst)lst = list([1, 2, 3, 4, 5])
del lst[0]
print(lst)del lst[1:]
print(lst)del lst
print(lst)

[1, 2, 3, 4]
[2, 3, 4]
[2, 3]
[][2, 3, 4, 5]
[2]
NameError: name 'lst' is not defined.

3. 更改元素

??列表元素的更改主要通過索引查詢和切片替換，它們的功能與上述的添加和刪除有所重疊。

??索引查詢不僅能獲取指定索引上的元素的值，也可以對它進行修改；切片替換可將切片內(nèi)的元素依次替換為一個組合內(nèi)的元素。當(dāng)切片步長為1時，組合的元素數(shù)量不受限制；否則，切片的元素個數(shù)須等于組合的元素個數(shù)。

lst = list([1, 2, 3, 4, 5])
# 逐個修改
lst[0] = 0
print(lst)# 批量修改
lst[1:3] = [10, 20, 30, 40]
print(lst)# 批量刪除
lst[1:5] = []
print(lst)# 跳躍替換
lst[::2] = 'ab'
print(lst)

[0, 2, 3, 4, 5]
[0, 10, 20, 30, 40, 4, 5]
[0, 4, 5]
['a', 4, 'b']

四、排序

??sort(reverse=False)是一個無返回值函數(shù)，參數(shù)默認(rèn)值為升序排列，可以對列表內(nèi)的元素進行排序。對于基本數(shù)據(jù)類型的元素，數(shù)值類型可以互相排序，字符串不能與數(shù)值排序。
??sorted(reverse=False)與前者的區(qū)別在于，它可以對任意組合內(nèi)的元素進行排序，并返回一個排序后的列表。

??對于值的大小相同，但類型不同的數(shù)值，遵循int < float < bool。
??字符串的比較將在后續(xù)篇章說明，排序算法則在進階篇中展開。

lst = [0, 1, 1.0, True, 2]
# 升序排列
lst.sort()
print(lst)# 降序排列
print(sorted(lst, reverse=True))

[0, 1, 1.0, True, 2]
[2, 1, 1.0, True, 0]

五、列表生成式

??生成式是for遍歷的縮簡語句，用于快速生成組合，格式為：[運算式 for 變量 in 可迭代對象]，即：遍歷可迭代對象，將其每個元素經(jīng)運算后的結(jié)果加入所生成的組合中。

print([i**2 for i in range(5)])

[0, 1, 4, 9, 16]