List—列表

創建list

Python內置的一種數據類型是列表：list。list是一種有序的集合，可以隨時添加和刪除其中的元素。

比如，列出班里所有同學的名字，就可以用一個list表示：

list是數學意義上的有序集合，也就是說，list中的元素是按照順序排列的。

構造list非常簡單，按照上面的代碼，直接用 [ ] 把list的所有元素都括起來，就是一個list對象。通常，我們會把list賦值給一個變量，這樣，就可以通過變量來引用list：

由于Python是動態語言，所以list中包含的元素并不要求都必須是同一種數據類型，我們完全可以在list中包含各種數據：

一個元素也沒有的list，就是空list：

列表生成

要生成list[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]，我們可以用range(1,11)：

但如果要生成[1×1, 2×2, 3×3, …, 10×10]怎么做？方法一是循環：

但是循環太繁瑣，而列表生成式則可以用一行語句代替循環生成上面的list：

這種寫法就是Python特有的列表生成式。利用列表生成式，可以以非常簡潔的代碼生成 list。

寫列表生成式時，把要生成的元素 x * x 放到前面，后面跟 for 循環，就可以把list創建出來，十分有用，多寫幾次，很快就可以熟悉這種語法。

按照索引訪問list

由于list是一個有序集合，所以，我們可以用一個list按分數從高到低表示出班里的3個同學：

那我們如何從list中獲取指定第 N 名的同學呢？方法是通過索引來獲取list中的指定元素。

需要特別注意的是，索引從 0 開始，也就是說，第一個元素的索引是0，第二個元素的索引是1，以此類推。

因此，要打印第一名同學的名字，用 L[0]:

要打印第二名同學的名字，用 L[1]:

要打印第三名同學的名字，用 L[2]:

要打印第四名同學的名字，用 L[3]:

報錯了！IndexError意思就是索引超出了范圍，因為上面的list只有3個元素，有效的索引是 0，1，2。

所以，使用索引時，千萬注意不要越界。

倒序訪問list

我們還是用一個list按分數從高到低表示出班里的3個同學：

這時，老師說，請分數最低的同學站出來。

要寫代碼完成這個任務，我們可以先數一數這個 list，發現它包含3個元素，因此，最后一個元素的索引是2：

有沒有更簡單的方法？有！

Bart同學是最后一名，俗稱倒數第一，所以，我們可以用 -1 這個索引來表示最后一個元素：

Bart同學表示躺槍。

類似的，倒數第二用 -2 表示，倒數第三用 -3 表示，倒數第四用 -4 表示：

L[-4] 報錯了，因為倒數第四不存在，一共只有3個元素。

使用倒序索引時，也要注意不要越界。

添加新元素

現在，班里有3名同學：

今天，班里轉來一名新同學 Paul，如何把新同學添加到現有的 list 中呢？

第一個辦法是用 list 的 append() 方法，把新同學追加到 list 的末尾：

append()總是把新的元素添加到 list 的尾部。

如果 Paul 同學表示自己總是考滿分，要求添加到第一的位置，怎么辦？

方法是用list的 insert()方法，它接受兩個參數，第一個參數是索引號，第二個參數是待添加的新元素：

L.insert(0, ‘Paul’) 的意思是，’Paul’將被添加到索引為 0 的位置上（也就是第一個），而原來索引為 0 的Adam同學，以及后面的所有同學，都自動向后移動一位。

刪除元素

Paul同學剛來幾天又要轉走了，那么我們怎么把Paul 從現有的list中刪除呢？

如果Paul同學排在最后一個，我們可以用list的pop()方法刪除：

pop()方法總是刪掉list的最后一個元素，并且它還返回這個元素，所以我們執行 L.pop() 后，會打印出 ‘Paul’。

如果Paul同學不是排在最后一個怎么辦？比如Paul同學排在第三：

要把Paul踢出list，我們就必須先定位Paul的位置。由于Paul的索引是2，因此，用 pop(2)把Paul刪掉：

替換元素

假設現在班里仍然是3名同學：

現在，Bart同學要轉學走了，碰巧來了一個Paul同學，要更新班級成員名單，我們可以先把Bart刪掉，再把Paul添加進來。

另一個辦法是直接用Paul把Bart給替換掉：

對list中的某一個索引賦值，就可以直接用新的元素替換掉原來的元素，list包含的元素個數保持不變。

由于Bart還可以用 -1 做索引，因此，下面的代碼也可以完成同樣的替換工作：

切片—對list進行切片

取一個list的部分元素是非常常見的操作。比如，一個list如下：

取前3個元素，應該怎么做？

笨辦法：

之所以是笨辦法是因為擴展一下，取前N個元素就沒轍了。

取前N個元素，也就是索引為0-(N-1)的元素，可以用循環：

對這種經常取指定索引范圍的操作，用循環十分繁瑣，因此，Python提供了切片（Slice）操作符，能大大簡化這種操作。

對應上面的問題，取前3個元素，用一行代碼就可以完成切片：

L[0:3]表示，從索引0開始取，直到索引3為止，但不包括索引3。即索引0，1，2，正好是3個元素。

如果第一個索引是0，還可以省略：

也可以從索引1開始，取出2個元素出來：

只用一個 : ，表示從頭到尾：

因此，L[:]實際上復制出了一個新list。

切片操作還可以指定第三個參數：

第三個參數表示每N個取一個，上面的 L[::2] 會每兩個元素取出一個來，也就是隔一個取一個。

把list換成tuple，切片操作完全相同，只是切片的結果也變成了tuple。

倒序切片

對于list，既然Python支持L[-1]取倒數第一個元素，那么它同樣支持倒數切片，試試：

記住倒數第一個元素的索引是-1。倒序切片包含起始索引，不包含結束索引。

對字符串切片

字符串 ‘xxx’和 Unicode字符串 u’xxx’也可以看成是一種list，每個元素就是一個字符。因此，字符串也可以用切片操作，只是操作結果仍是字符串：

在很多編程語言中，針對字符串提供了很多各種截取函數，其實目的就是對字符串切片。Python沒有針對字符串的截取函數，只需要切片一個操作就可以完成，非常簡單。