《Python编程：从入门到实践》学习笔记——第3章 列表简介
作者：互联网
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前言
Python初学者一枚，文章仅为个人学习记录，便于以后查看使用。
1 列表
列表由一系列按特定顺序排列的元素组成。其中的元素之间可以没有任何关系。
鉴于列表通常包含多个元素，给列表指定一个表示复数的名称（如letters、 digits或names）是个不错的主意。
在Python中，用方括号（[]）来表示列表，并用逗号来分隔其中的元素。
示例：
bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles)
Python将打印列表的内部表示，包括方括号：
['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
1.1 访问列表元素
列表是有序集合。因此要访问列表的任何元素，只需将该元素的位置或索引告诉Python即可。
要访问列表元素，可指出列表的名称，再指出元素的索引，并将其放在方括号内。
示例：
bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles[0])
输出：
trek
当你请求获取列表元素时， Python只返回该元素，而不包括方括号和引号。
1.2 索引
在Python中，第一个列表元素的索引为0，而不是1。
Python为访问最后一个列表元素提供了一种特殊语法：通过将索引指定为-1，可让Python返回最后一个列表元素。
示例：
bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles[-1])
输出：
specialized
这种约定也适用于其他负数索引。例如，索引-2返回倒数第二个列表元素，索引-3返回倒数第三个列表元素，以此类推。
1.3 使用列表中的各个值
示例：
bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
message = "My first bicycle was a " + bicycles[0].title() + "."
print(message)
输出：
My first bicycle was a Trek.
2 修改、添加和删除元素
你创建的大多数列表都将是动态的，这意味着列表创建后，将随着程序的运行增删元素。
2.1 修改列表元素
要修改列表元素，可指定列表名和要修改的元素的索引，再指定该元素的新值。
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
motorcycles[0] = 'ducati'
print(motorcycles)
输出：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['ducati', 'yamaha', 'suzuki']
2.2 在列表中添加元素
- 在列表末尾添加元素：append()
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
motorcycles.append('ducati')
print(motorcycles)
输出：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
△△△
方法append()让动态地创建列表易如反掌。例如，你可以先创建一个空列表，再使用一系列的append()语句添加元素。
示例：
motorcyclse = []
motorcyclse.append('honda')
motorcyclse.append('yamaha')
motorcyclse.append('suzuki')
print(motorcyclse)
输出：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
这种创建列表的方式极其常见，因为经常要等程序运行后，你才知道用户要在程序中存储哪些数据。
为控制用户，可首先创建一个空列表，用于存储用户将要输入的值，然后将用户提供的每个新值附加到列表中。
- 在列表中插入元素：insert()
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
motorcycles.insert(0, 'ducati')
print(motorcycles)
输出：
['ducati', 'honda', 'yamaha', 'suzuki']
在这个示例中，值‘ducati’被插入到了列表开头。方法insert()在索引0处添加空间，并将值‘ducati’存储到这个地方。这种操作将列表中既有的每个元素都右移一个位置。
在索引1、2等其他处添加空间也可行。
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
motorcycles.insert(2, 'ducati')
print(motorcycles)
输出：
['honda', 'yamaha', 'ducati', 'suzuki']
2.3 从列表中删除元素
- 使用del语句删除元素
如果知道要删除的元素在列表中的位置，可使用del语句。
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
del motorcycles[0]
print(motorcycles)
输出：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['yamaha', 'suzuki']
使用del可删除任何位置处的列表元素，条件是知道其索引。
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
del motorcycles[1]
print(motorcycles)
输出：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'suzuki']
这段代码演示了如何删除前述列表中的第二个元素‘yamaha’。
使用del语句将值从列表中删除后，你就无法再访问它了。
- 使用**方法pop()**删除元素
有时候，你要将元素从列表中删除，并接着使用它的值。
方法pop()可删除列表末尾的元素，并让你能够接着使用它。术语弹出（pop）源自这样的类比：列表就像一个栈，而删除列表末尾的元素相当于弹出栈顶元素。
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
popped_motorcycles = motorcycles.pop()
print(motorcycles)
print(popped_motorcycles)
输出：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'yamaha']
suzuki
我们首先定义并打印了列表motorcycles。接下来，我们从这个列表中弹出一个值，并将其存储到变量popped_motorcycle中。然后我们打印这个列表，以核实从其中删除了一个值。最后，我们打印弹出的值，以证明我们依然能够访问被删除的值。
△△△
方法pop()如何起作用：假设列表中的摩托车是按购买时间存储的，就可使用方法pop()打印一条消息，指出最后购买的是哪款摩托车。示例如下：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
last_owned = motorcycles.pop()
print("The last motorcycle I owned was a " + last_owned.title() + ".")
输出：
The last motorcycle I owned was a Suzuki.
- 弹出列表中任何位置处的元素
你可以使用pop() 来删除列表中任何位置的元素，只需在括号中指定要删除的元素的索引即可。
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
first_owned = motorcycles.pop(0)
print("The first motorcycle I owned was a " + first_owned.title() + ".")
print(motorcycles)
输出：
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
The first motorcycle I owned was a Honda.
['yamaha', 'suzuki']
▲▲▲判断何时使用del语句还是pop()方法：如果你要从列表中删除一个元素，且不再以任何方式使用它，就使用del语句；如果你要在删除元素后还能继续使用它，就使用方法pop()。
- 根据值删除元素
有时候，你不知道要从列表中删除的值所处的位置。如果你只知道要删除的元素的值，可使用方法remove()。
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)
motorcycles.remove('ducati')
print(motorcycles)
输出：
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
使用remove()从列表中删除元素时，也可接着使用它的值。
示例：
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)
too_expensive = 'ducati'
motorcycles.remove(too_expensive)
print(motorcycles)
print("\nA " + too_expensive.title() + " is too expensive for me.")
注意：不能像2和3中first_owned = motorcycles.pop(0)那样，让too_expensive = motorcycles.remove(‘ducati’)
输出：
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
A Ducati is too expensive for me.
在代码第1行定义列表后，我们将值’ducati’存储在变量too_expensive中。接下来，我们使用这个变量来告诉Python将哪个值从列表中删除。最后，值’ducati’已经从列表中删除，但它还存储在变量too_expensive中，让我们能够打印一条消息，指出将’ducati’从列表motorcycles中删除的原因。
注意：方法remove()只删除第一个指定的值。如果要删除的值可能在列表中出现多次，就需要使用循环来判断是否删除了所有这样的值。你将在第7章学习如何这样做。
3 组织列表
3.1 方法sort()对列表进行永久性排序
示例：
cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
cars.sort()
print(cars)
输出：
['audi', 'bwm', 'sybaru', 'toyota']
方法sort()永久性地修改了列表元素的排列顺序。现在，汽车是按字母顺序排列的，再也无法恢复到原来的排列顺序。
还可以按与字母顺序相反的顺序排列列表元素，只需向sort()方法传递参数reverse=True。
示例：
cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
cars.sort(reverse=True)
print(cars)
输出：
['toyota', 'sybaru', 'bwm', 'audi']
3.2 使用函数sorted()对列表进行临时排序
要保留列表元素原来的排列顺序，同时以特定的顺序呈现它们，可使用函数sorted()。
函数sorted()让你能够按特定顺序显示列表元素，同时不影响它们在列表中的原始排列顺序。
示例：
cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
print("Here is the original list:")
print(cars)
print("\nHere is the sorted list:")
print(sorted(cars))
print("\nHere is the original list again:")
print(cars)
输出：
Here is the original list:
['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
Here is the sorted list:
['audi', 'bwm', 'sybaru', 'toyota']
Here is the original list again:
['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
注意：调用函数sorted()后，列表元素的排列顺序并没有变。
如果你要按与字母顺序相反的顺序显示列表，也可向函数sorted()传递参数reverse=True。例如，sorted(cars, reverse=True)。
3.3 倒着打印列表
要反转列表元素的排列顺序，可使用方法reverse()。
示例：
cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
print(cars)
cars.reverse()
print(cars)
输出：
['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
['sybaru', 'toyota', 'audi', 'bwm']
注意：reverse()不是指按与字母顺序相反的顺序排列列表元素，而只是反转列表元素的排列顺序。
方法reverse()永久性地修改列表元素的排列顺序，但可随时恢复到原来的排列顺序，为此只需对列表再次调用reverse()即可。
3.4 确定列表的长度
使用**函数len()**可快速获悉列表的长度。
示例：
cars = ['bwm', 'audi', 'toyota', 'sybaru']
print(len(cars))
输出：
4
Python计算列表元素数时从1开始。
4 使用列表时避免索引错误
仅当列表为空时（例如，motorcycles = []），利用 列表名称[-1]（例如，motorcycles[-1]）这种方法访问最后一个元素的方式才会导致错误。
发生索引错误却找不到解决办法时，请尝试将列表或其长度打印出来。列表可能与你以为的截然不同，在程序对其进行了动态处理时尤其如此。通过查看列表或其包含的元素数，可帮助你找出这种逻辑错误。
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