我就是这样学习Python中的列表_Python

1. 列表

对于python列表的理解可以和c语言里面的数组进行比较性的记忆与对照，它们比较相似，对于python里面列表的定义可以直接用方括号里加所包含对象的方法，并且python的列表是比较强大的，它包含了很多不同类型的数据：整型数字，浮点型，字符串以及对象等。

不同于 c++ 和 java，在 python 中，没有在标准库中内置数组类型，而是通常利用列表来表示数组，同时它也比数组的使用要灵活得太多。

列表是 python 中最基本的数据结构，列表中的元素的存储是有序的，所以我们可以直接利用索引去访问列表中的值。在学习数据结构时，我们知道，对一个数据结构的操作，无外乎增删改查四种。接下来本文将从这四个方面来介绍列表的一些常用小技巧。

1.1. 列表中的增

对列表的增加操作有两种，一种是创建一个新的列表，一种是在一个已有的列表中增加一个新元素。我们首先介绍如何创建一个新的列表：

				?

									# 创建一个空列表

									list1 = []

									# 创建一个默认值为0，长度为n的列表

									list2 = [0] * n

									# 利用列表生成式创建列表

									list3 = [i for i in range(10)]

									# 5*5 二维列表

									list4 = [[i for i in range(5)] for j in range(5)]

									# 利用其他数据结构生成列表, list() 函数接收一个可迭代对象作为参数

									tuple1 = (1, 2, 3)

									list5 = list(tuple1)

									# 字符串转化为列表

									str1 = "i love code"

									# 每个元素作为列表中的一个元素

									list6 = list(str1)

									# 按照指定字符分割

									list7 = str1.split(" ") # ['i', 'love', 'code']

在编程过程中，有时我们需要对一个列表进行操作，但是列表是一个可变对象，对列表的操作往往会改变其本来的顺序结构。因此，当我们不想改变列表原有的顺序结构，我们需要对旧的列表进行一个拷贝，然后在新的列表上进行操作。拷贝存在两种，浅拷贝和深拷贝。可能有人会对这两种拷贝存在疑问，他们得到的列表的形式不是一样的嘛？

是的，它们在拷贝后得到的列表形式确实是一样的。但是在进行操作时，就会有很大的差别了，特别是当你的列表中存在可变对象时。我们只需要记住一点，浅拷贝只复制不可变对象，而深拷贝不仅复制不可变对象，还复制了可变对象。以下进行举例说明：

				?

									# 如果一个列表中的元素都是不可变对象，可以直接用浅拷贝

									list1 = [1, 2, 'i']

									list2 = list1[::1] # 浅拷贝

									list3 = [i for i in list1] # 浅拷贝

									import copy

									list4 = copy.copy(list1) # 浅拷贝

									# 如果一个列表中的元素包含可变对象，要完成复制列表，需要用深拷贝

									list5 = ["will", 1, ["python", "java", "c++"]]

									list6 = copy.deepcopy(list5)

为什么在包含不可变对象的时候，需要用到深拷贝呢？

上面我们说过，浅拷贝只拷贝不可变对象。当列表中存在可变对象时，我们可以发现其引用 id 是一样的，即它们是同一个对象，因此对 list5 的操作会影响到 list6 。而在深拷贝中，对于可变对象，在拷贝的新列表中会生成一个新的对象，所以对 list6 的修改不会影响到 list5 。

				?

									id(list5[2]) # 2195936916360

									id(list6[2]) # 2195936916744

对列表的另一种增加操作就是在已有的列表的基础上增加元素了，主要包括以下几种操作：

				?

									list1 = ["i"]

									# 在列表尾部增加一个新元素

									list1.append("love")

									# 合并两个列表

									list2 = ["apple", 3]

									list1.extend(list2) # ["i", "love", "apple", 3]

									list1 = list1 + list2 # ["i", "love", "apple", 3]

									# 在指定位置插入元素

									list1.insert(index=1, "not") # ["i", "not", "love", "apple", 3]

1.2. 列表中的删

对数据结构的删除操作包括两种，删除整个列表，或者删除列表中的某些元素。对于从内存中删除整个列表，该操作十分简单：

				?

									list1 = [1, 2, 3]

									del list1

对于删除列表中的元素，同样可以使用 del 语句，同时还可以使用 remove() 函数。

				?

									list1 = [1, 2, 3]

									print(list1) # [1, 2, 3]

									del list1[1] 

									print(list1) # [1, 3]

									# 移除某个值的第一匹配项

									list2 = [1, 2, 2, 3, 5]

									list2.remove(2) # 移除第一个值为 2 的元素

1.3. 列表中的改

修改操作即在原有的列表的基础上对其进行修改，上面以及介绍了增加和删除操作，这里就对不改变元素的个数的操作进行介绍，主要包括排序和反转列表等。

				?

									# 对一个整数列表进行排序

									list1 = [9, 5, 6, 2, 7, 1, 3]

									# 升序排列

									list1.sort() # [1, 2, 3, 5, 6, 7, 9]

									list1 = sorted(list1) # [1, 2, 3, 5, 6, 7, 9]

									# 降序排列

									list1.sort(reverse=true) # [9, 7, 6, 5, 3, 2, 1]

									list1 = sorted(list1, reverse=true) # [9, 7, 6, 5, 3, 2, 1]

									# 指定键值排序

									list1 = [('a', 3), ('b', 2), ('c', 1)]

									list1.sort(key=lambda x:x[1]) # [('c', 1), ('b', 2), ('a', 3)]

									## 反转列表，即将原来的列表逆序排列

									list2 = [4, 2, 3, 1]

									list2 = list2[::-1] # [1, 3, 2, 4]

									list2.reverse() # [1, 3, 2, 4]

1.4. 列表中的查

对列表的查找操作无外乎以下几种：

遍历列表；
查找指定索引的元素；
查找指定值的元素；

列表的遍历方式有三种，分别是根据索引遍历、根据值遍历和 enumerate()遍历。

				?

									list1 = ["python", "c++", "java"]

									# 方法 1

									for i in range(len(list1)):

									 print(list1[i])

									# 方法 2 , 遍历速度最高效，但是无法记录索引

									for i in list1:

									 print(i)

									# 方法 3

									for index, val in enumerate(list1):

									 print(val)

查找元素有两种，一种是按照索引查找，一种是遍历按值查找。

				?

									# 查找指定索引的元素

									list1 = [1, 3, 2, 5, 7, 8]

									list1[3] # 返回索引为 3 的元素，值为5

									# 查找指定值的元素

									key = 5

									for i in list1:

									 if i == key:

									 print("ok")

									# 查找最大元素和最小元素

									max(list1) # 8

									min(list1) # 1

1.5. 其它小技巧

上述介绍了列表的增删改查四种常用操作，当然对列表的操作不仅仅只有这些，例如还有两个列表的比较，列表结构的转化等等。

比较两个列表是否是一样的，这里的前提条件是这两个列表对象不是同一个对象。

				?

									list5 = [("car", 1), ("bike", 2), ("foot", 3)]

									list6 = [("car", 1), ("bike", 2), ("foot", 3)]

									# 判断两个列表是否是同一个对象

									list5 is list6 # false

									# 判断两个列表是否相等

									list5 == list6 # true

									# 当列表中的元素很多，且结构复杂时，可以使用 numpy 模块

									import numpy as np

									a = np.array(list5)

									b = np.array(list6)

									(a == b).all() # true

列表结构的转化主要包括将列表转化为元组、集合、字符串和字典：

				?

									list1 = ["a", "b", "c", "d", "c"]

									# 列表转化为元组

									tuple1 = tuple(list1) # ('a', 'b', 'c', 'd', 'c')

									# 列表转化为集合

									set1 = set(list1) # {'a', 'b', 'c', 'd'}

									# 列表转化为字符串

									str1 = "".join(list1) # 'abcdc'

									# 列表转化为字典，元素为 key， 次数为 value

									from collections import counter, defaultdict

									dict1 = counter(list1) # counter({'a': 1, 'b': 1, 'c': 2, 'd': 1})

									# 或者

									dict2 = defaultdict(int)

									for i in list1:

									 dict2[i] += 1

									dict2 # defaultdict(int, {'a': 1, 'b': 1, 'c': 2, 'd': 1})