Python列表和元组

原创

虫无涯

修改于 2024-01-04 12:13:17

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为方便大家阅读，给大家先整理下本文写作思路： 1、本文先从序列讲起，包括序列的定义、使用和操作，便于对列表和元组的无缝引入； 2、详细说明列表的定义、基本使用方法、一些特殊操作，帮助大快速了解列表的使用； 3、通过详细的实例阐述元组的基本使用，各种常用方法的操作，通俗易懂，让大家花最少的时间了解python元组的特性。

1 序列

序列是一块可存放多个值的连续内存空间，这些值按一定顺序排列，可通过每个值所在位置的编号（称为索引）访问它们；
Python序列结构主要有列表、元组、集合、字典和字符串。

1.1 索引

序列中，每个元素都有属于自己的编号（索引）。从起始元素开始，索引值从 0 开始递增。也可以为负数即从右到左计数；
也可以为负数即从右到左计数；

name = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]
print(name[0])  # 输出：zhangsan
print(name[2])  # 输出：wangwu
print(name[-1]) # 输出：wangwu

1.2 切片

语法：start : end : step；

start：切片开始位置，默认为0 end：切片截止位置，默认为序列的长度 step：切片步长，默认为1

name = ["火影", "鸣人", "佐助", "小樱"]
num = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(name[0:2])     # 输出：['火影', '鸣人']
print(name[0:2:1])   # 输出：['火影', '鸣人']
print(num[0:9:2])    # 输出：[1, 3, 5, 7, 9]
print(name[:])       # 输出：['火影', '鸣人', '佐助', '小樱']
print(name)          # 输出：['火影', '鸣人', '佐助', '小樱']

1.3 序列相加

两个序列类型必须相同；
相加即将两个序列进行连接；
使用 “ + ” 即可；

num_str = ["1", "2", "3", "4", "5"]
num = [1, 2, 3, 4, 5]
name_str = ["路飞", "索洛", "乔巴", "山治", "娜美"]

num_new = num + num_str
print(num_new)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, '1', '2', '3', '4', '5']
name_str_new = name_str + num_str
print(name_str_new)  # 输出：['路飞', '索洛', '乔巴', '山治', '娜美', '1', '2', '3', '4', '5']

不同类型的序列不能相加，比如列表和元组

num_str = ["1", "2", "3", "4", "5"]
num = (1, 2, 3, 4, 5)

num_new = num + num_str
print(num_new)  # 输出：TypeError

结果：

Traceback (most recent call last): File "F:/python_study/main.py", line 6, in <module> num_new = num + num_str TypeError: can only concatenate tuple (not "list") to tuple

1.4 乘法

使用数字n乘以一个序列会生成一个新的序列，表示原序列重复n次

mi = ["我是米粉", "我是忠实的米粉"]
mi_new = mi * 3

print(mi_new)  # 输出：['我是米粉', '我是忠实的米粉', '我是米粉', '我是忠实的米粉', '我是米粉', '我是忠实的米粉']

还可以初始化序列的长度

mi = [None] * 3

print(mi)  # 输出： [None, None, None]

1.5 检查某个元素是不是序列的成员（元素）

使用关键字in检查元素是不是序列的成员

phone = ["mate9", "mate10", "mate20", "mate30", "mate40"]

print("mate40" in phone)  # 输出：True
print("mate40pro" in phone)  # 输出：False

使用not in检查是否不包含的关系

phone = ["mate9", "mate10", "mate20", "mate30", "mate40"]

print("p40pro" not in phone)  # 输出：True
print("p40pro" in phone)  # 输出：False

1.6 计算序列的长度、最大值和最小值

max()返回序列中的最大元素，min()返回最小值，len()返回序列的长度

num = [10, 20, 30, 40, 50, 60]

print(max(num))  # 输出：60
print(min(num))  # 输出：10
print(len(num))  # 输出：6

函数	功能
len()	计算序列的长度，即返回序列中包含多少个元素。
max()	找出序列中的最大元素。注意，对序列使用 sum() 函数时，做加和操作的必须都是数字，不能是字符或字符串，否则该函数将抛出异常，因为解释器无法判定是要做连接操作（+ 运算符可以连接两个序列），还是做加和操作。
min()	找出序列中的最小元素。
list()	将序列转换为列表。
str()	将序列转换为字符串。
sum()	计算元素和。
sorted()	对元素进行排序。
reversed()	反向序列中的元素。
enumerate()	将序列组合为一个索引序列，多用在 for 循环中。

num = [20, 60, 40, 30, 50, 10]
num_new = sorted(num)
print(sum(num))  # 输出：210
print(num)  # 输出：[20, 60, 40, 30, 50, 10]
print(sorted(num))  # 输出：[10, 20, 30, 40, 50, 60]

2 列表

列表是python中的内置可变序列；
使用“ [] ”把元素括起来，相邻元素使用“ , ”隔开。

2.1 列表的创建和删除

使用赋值运算符直接创建列表；

语法：name_list = 元素1，元素2，元素3......

name_list = ["ABC", "DEF", "GHI", "JKL"]
print(name_list)  # 输出：['ABC', 'DEF', 'GHI', 'JKL']

创建空列表：

语法：em_name_list = [];

创建数值列表：

语法：list(data)；

new_list = list(range(1, 10))
print(new_list)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

删除列表：

语法：del name_list

new_list = list(range(1, 10))
print(new_list)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

del new_list
print(new_list)  # 输出：NameError: name 'new_list' is not defined

2.2 访问列表元素

结合print()函数和角标进行配合使用：

new_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
print(new_list)  # 输出：['小学生', '初中生', '高中生', '大学生']
print(new_list[3])  # 输出：大学生
print(new_list[0])  # 输出：小学生

2.3 遍历列表

使用for循环实现：

new_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
for student in new_list:
    print(student)

结果：

小学生初中生
高中生
大学生

使用for循环和enumerate()函数实现，可同时输出元素内容和索引的值：

new_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
for index, item in enumerate(new_list):
    print(index, item)

结果：

0 小学生 1 初中生 2 高中生 3 大学生

2.4 添加、修改和删除列表元素

添加元素：

① name_list.append(元素) ：在列表末尾追加；

my_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
my_list.append("研究生")
print(my_list)  # 输出：['小学生', '初中生', '高中生', '大学生', '研究生']

②name_list.extend(new_name_list)：将new_name_list中的元素全部添加到name_list中；

name_list = ["小学生", "初中生", "高中生", "大学生"]
new_name_list = ["小学", "中学", "高中", "大学"]

print(name_list)   # 输出：['小学生', '初中生', '高中生', '大学生']
name_list.extend(new_name_list)
print(name_list)   # 输出：['小学生', '初中生', '高中生', '大学生', '小学', '中学', '高中', '大学']

修改元素: 配合角标使用；

num = [1, 2, 3, 4, 5]
print(num)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5]
      
num[0] = 11
num[4] = 55
print(num)  # 输出：[11, 2, 3, 4, 55]

删除元素： ①根据索引删除，使用del：

num = [1, 2, 3, 4, 5]
print(num)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5]

del num[0]
print(num)  # 输出：[2, 3, 4, 5]

②根据元素值删除，使用remove：

num = [1, 2, 3, 4, 5]
print(num)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5]

num.remove(1)
print(num)  # 输出：[2, 3, 4, 5]

2.5 对列表进行统计计算

获取指定元素出现的次数；
获取指定元素首次出现的下标；
统计数值列表的元素和；

# -*- coding:utf-8 -*-

# 使用count()方法获取指定元素出现的次数
num = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

print(num.count(1))  # 输出：3

# 使用index()方法获取指定元素首次出现的下标
print(num.index(3))  # 输出：2

# 使用sum()计算数值列表元素的和
print(sum(num))  # 输出：18

2.6 对列表进行排序

sort()方法；

①语法：name_list.sort(key=None, reverse=False)； ②说明：key提取一个用于比较的键，reverse为True表示降序，为False表示升序。

num = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

print("原序列：", num)  # 输出：原序列： [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
num.sort(reverse=False)
print("升序排列：", num)  # 输出：升序排列： [1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3]
num.sort(reverse=True)
print("降序排列：", num)  # 输出：降序排列： [3, 3, 3, 2, 2, 2, 1, 1, 1]

使用sorted()方法

①语法：sorted(list_name, key=None, reverse=False)； ②说明：listname是列表名称，key为指定的规则，reverse为True表示降序，为False表示升序。

# -*- coding:utf-8 -*-

num = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

print("原序列：", num)  # 输出：原序列： [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
new_num = sorted(num, reverse=False)
print("升序排列：", new_num)  # 输出：升序排列： [1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3]
new_num_l = sorted(num, reverse=True)
print("降序排列：", new_num_l)  # 输出：降序排列： [3, 3, 3, 2, 2, 2, 1, 1, 1]

2.7 列表推导式

生成指定范围的数值列表；
生成指定需求的列表；
列表中选择符合条件的元素组成新的列表；

# -*- coding:utf-8 -*-
import random

# 生成指定范围的数值列表
num = [random.randint(10, 50) for i in range(20)]
print("1、随机取10到50中20个数字放到num列表中：", num)  # 输出：1、随机取10到50中20个数字放到num列表中： [21, 43, 48, 40, 14, 34, 35, 28, 45, 11, 33, 33, 19, 26, 18, 23, 17, 37, 39, 27]

# 生成指定需求的列表
mm = 1
num_list = [mm+i for i in range(10)]
print("2、给变量mm每次加i，循环10次：", num_list)  # 输出：2、给变量mm每次加i，循环10次： [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 列表中选择符合条件的元素组成新的列表
zz = [20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100]
new_zz = [j for j in zz if j > 60]
print("3、原序列：", zz)  # 输出：3、原序列： [20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100]
print("4、取大于60后新的序列：", new_zz)  # 输出：4、取大于60后新的序列： [70, 80, 90, 100]

3 元组

元组是不可变序列；
使用“( )”括起来，元素间用逗号隔开；

3.1 元组的创建和删除

直接使用赋值运算符创建元组；
创建空元组；
创建数值元组；
删除元组；

# -*- coding:utf-8 -*-

# 创建空元组
name = ()
print("这是空元组:", name)  # 输出：这是空元组: ()

# 直接使用赋值运算符创建元组
name_new = ("laoli", "xiaozhang", "laowang")
print("创建元组：", name_new)  # 输出：创建元组： ('laoli', 'xiaozhang', 'laowang')

# 创建数值元组
num = tuple(range(1, 10, 2))
print("创建数值元组:", num)  # 输出：创建数值元组: (1, 3, 5, 7, 9)

# 删除元组
del num
print("删除num元组：", num)  # 输出：NameError: name 'num' is not defined

3.2 访问元组元素

结合print()和下标；

# -*- coding:utf-8 -*-

num = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
print(num[0], num[7])  # 输出：1 8
print(num[-1:])  # 输出：(8,)

3.3 修改元组元素

元组是不可变序列，不能修改单个元素，重新赋值生成新的元组；

# -*- coding:utf-8 -*-

num = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
num1 = (9, 10)
num2 = num + num1

print(num2)  # 输出：(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)

3.4 元组推导式

同列表类似，使用推导式可以快速生成一个元组（不再赘述）；

3.5 面试必备：元组与列表的区别

相同点：

①都属于序列； ②都可以按照特定顺序存放一组元素； ③类型不受限制。

区别：

①列表属于可变序列，元素可以修改和删除；元组属于不可变序列，元素不可以修改，但可以替换； ②列表可以使用append()、extend()、insert()、remove()、pop()等方法，但是元组不能； ③列表可以使用切片，元组不行； ④元组比列表的访问和处理速度要快； ⑤列表不能作为字典的键值，但元组可以。