（三）Python的List和Tuple類型

Python創建List

Python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：

['Michael', 'Bob', 'Tracy']
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

</pre>

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：

classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
classmates # 打印classmates變量的內容
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

</pre>

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：

L = ['Michael', 100, True]

</pre>

一個元素也沒有的list，就是空list：

empty_list = []

</pre>

小任務:自我檢測

1.想出你熟悉的三個同學'Adam', 'Lisa', 'Bart'，請按照名字, 年齡, 名字, 年齡... 的順序按照分數從高到低用一個list表示，然后打印出來。

2 # Python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這三個的3個同學：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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]:

print L[0]
Adam

</pre>

要打印第二名同學的名字，用 L[1]:

print L[1]
Lisa

</pre>

要打印第三名同學的名字，用 L[2]:

print L[2]

>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates # 打印classmates變量的內容
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

</pre>

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：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L = ['Michael', 100, True]

</pre>

一個元素也沒有的list，就是空list：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> empty_list = []

</pre>

### 小任務:自我檢測

1.想出你熟悉的三個同學'Adam', 'Lisa', 'Bart'，請按照名字, 年齡, 名字, 年齡... 的順序按照分數從高到低用一個list表示，然后打印出來。

2 # Python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這三個的3個同學：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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]:

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> print L[0]
Adam

</pre>

要打印第二名同學的名字，用 L[1]:

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> print L[1]
Lisa

</pre>

要打印第三名同學的名字，用 L[2]:

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> print L[2]
Bart

</pre>

要打印第四名同學的名字，用 L[3]:

print L[3]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

</pre>

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。

3 # Python之倒序訪問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：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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：

print L[2]
Bart

</pre>

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：

print L[-1]
Bart

</pre>

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：

print L[-2]
Lisa
print L[-3]
Adam
print L[-4]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

</pre>

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。

4Python之List中添加新元素

現在，班里有3名同學：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
L.append('Paul')
print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

</pre>

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 = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
L.insert(0, 'Paul')
print L
['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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。

Python從List中刪除元素

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：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
L.pop()
'Paul'
print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']

</pre>

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：

L.pop(2)
'Paul'
print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

6 Python中替換元素

假設現在班里仍然是3名同學：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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：

L[2] = 'Paul'
print L
print L
['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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。

5
# Python從List中刪除元素

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：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
>>> L.pop()
'Paul'
>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']

</pre>

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：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L.pop(2)
'Paul'
>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

6 Python中替換元素

假設現在班里仍然是3名同學：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L[2] = 'Paul'
>>> print L
L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul']

</pre>

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：

L[-1] = 'Paul'

</pre>

7 Python之創建Tuple

tuple是另一種有序的列表，中文翻譯為“ 元組 ”。tuple 和 list 非常類似，但是，tuple一旦創建完畢，就不能修改了。

同樣是表示班里同學的名稱，用tuple表示如下：

t = ('Adam', 'Lisa', 'Bart')

</pre>

創建tuple和創建list唯一不同之處是用( )替代了[ ]。

現在，這個 t 就不能改變了，tuple沒有 append()方法，也沒有insert()和pop()方法。所以，新同學沒法直接往 tuple 中添加，老同學想退出 tuple 也不行。

獲取 tuple 元素的方式和 list 是一模一樣的，我們可以正常使用 t[0]，t[-1]等索引方式訪問元素，但是不能賦值成別的元素，不信可以試試：

t[0] = 'Paul'
Traceback (most recent call last):
L.pop(2)
'Paul'
>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

6 Python中替換元素

假設現在班里仍然是3名同學：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

</pre>

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：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L[2] = 'Paul'
>>> print L
L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul']

</pre>

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：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> L[-1] = 'Paul'

</pre>

7 Python之創建Tuple

tuple是另一種有序的列表，中文翻譯為“ 元組 ”。tuple 和 list 非常類似，但是，tuple一旦創建完畢，就不能修改了。

同樣是表示班里同學的名稱，用tuple表示如下：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> t = ('Adam', 'Lisa', 'Bart')

</pre>

創建tuple和創建list唯一不同之處是用( )替代了[ ]。

現在，這個 t 就不能改變了，tuple沒有 append()方法，也沒有insert()和pop()方法。所以，新同學沒法直接往 tuple 中添加，老同學想退出 tuple 也不行。

獲取 tuple 元素的方式和 list 是一模一樣的，我們可以正常使用 t[0]，t[-1]等索引方式訪問元素，但是不能賦值成別的元素，不信可以試試：

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">

>>> t[0] = 'Paul'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

</pre>

8 Python之創建單元素Tuple

tuple和list一樣，可以包含 0 個、1個和任意多個元素。

包含多個元素的 tuple，前面我們已經創建過了。

包含 0 個元素的 tuple，也就是空tuple，直接用 ()表示：

t = ()
print t
()

</pre>

創建包含1個元素的 tuple 呢？來試試：

t = (1)
print t
1

</pre>

好像哪里不對！t 不是 tuple ，而是整數1。為什么呢？

因為()既可以表示tuple，又可以作為括號表示運算時的優先級，結果 (1) 被Python解釋器計算出結果 1，導致我們得到的不是tuple，而是整數 1。

正是因為用()定義單元素的tuple有歧義，所以 Python 規定，單元素 tuple 要多加一個逗號“,”，這樣就避免了歧義：

t = (1,)
print t
(1,)

</pre>

Python在打印單元素tuple時，也自動添加了一個“,”，為了更明確地告訴你這是一個tuple。

多元素 tuple 加不加這個額外的“,”效果是一樣的：

t = (1, 2, 3,)
print t
(1, 2, 3)

</pre>

9 Python之“可變”的Tuple

前面我們看到了tuple一旦創建就不能修改。現在，我們來看一個“可變”的tuple：

t = ('a', 'b', ['A', 'B'])

</pre>

注意到 t 有 3 個元素：'a'，'b'和一個list：['A', 'B']。list作為一個整體是tuple的第3個元素。list對象可以通過 t[2] 拿到：

>>> L = t[2]

然后，我們把list的兩個元素改一改：

>>> L[0] = 'X'>>> L[1] = 'Y'

再看看tuple的內容：

print t
('a', 'b', ['X', 'Y'])

</pre>

不是說tuple一旦定義后就不可變了嗎？怎么現在又變了？

別急，我們先看看定義的時候tuple包含的3個元素：

image

當我們把list的元素'A'和'B'修改為'X'和'Y'后，tuple變為：

image

表面上看，tuple的元素確實變了，但其實變的不是 tuple 的元素，而是list的元素。

tuple一開始指向的list并沒有改成別的list，所以，tuple所謂的“不變”是說，tuple的每個元素，指向永遠不變。即指向'a'，就不能改成指向'b'，指向一個list，就不能改成指向其他對象，但指向的這個list本身是可變的！

理解了“指向不變”后，要創建一個內容也不變的tuple怎么做？那就必須保證tuple的每一個元素本身也不能變。

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