Python中的列表、元组和切片：使用及区别解析

会爆炸的嘟嘟可
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列表

认识

由一系列有序的元素组成，方括号 [] 表示，逗号分隔元素

colors = ["red","green","blue","yellow"]

print(colors) 打印出来的为列表的内部表示，如下：

['red', 'green', 'blue', 'yellow']

使用

1 访问列表元素

访问列表需要知道元素的位置，即索引。如访问 colors 中的第二个元素 green ：

print(colors[1]) #打印结果为： green

python为访问最后一个列表元素提供了特殊语法，即 索引为-1。当我们不知道列表长度时可以通过负数索引来访问倒数第i个元素

print(colors[-1]) #打印结果为倒数第1个： yellow
print(colors[-2]) #打印结果为倒数第2个： blue

使用列表中的各个值：

print("My favorite color is " + colors[3])  #打印结果为： My favorite color is yellow

2 修改、添加、删除元素

列表是动态可变的

  • 修改元素

    将 colors 列表第3个元素修改为 purple

    colors[2] = "purple"
print(colors)   #打印结果为： ['red', 'green', 'purple', 'yellow'] 第3个元素的值改变了

  • 添加元素

    最简单的方式是将元素加到列表末尾，而不影响列表中的其他所有元素

    colors.append("white")
print(colors[-1])   #打印结果为：white，white被追加到列表最后

    使用 append() 动态创建列表很方便，有些时候需要等程序运行后才知道会存储哪些数据，就可以使用 append() 在空列表中进行追加

    fruits = []
fruits.append("apple")
fruits.append("peach")
print(fruits)   #打印结果为：['apple', 'peach']

    在列表中添加元素则需要指定要添加的位置和值，如在 fruits 列表开头添加"pear"，而其他元素均右移一个位置：

    fruits.insert(0,"pear")
print(fruits)   #打印结果：['pear', 'apple', 'peach']

  • 删除元素

    • del

      当知道要删除元素的索引时：

      del fruits[2]
print(fruits)   #删除fruits列表第3个元素后，结果为：['pear', 'apple']

      del可删除任何位置的列表元素

    • pop()

      默认删除列表末尾的元素。这里用删除一词不太准确，应该说弹出列表元素。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。

      使用pop()删除时可接着使用它的值，如下从 colors 列表中弹出最后一个元素后，并将其存储到colors_pop中：

      colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
colors_pop = colors.pop()
print(colors)   #打印结果：['red', 'green', 'blue', 'yellow']
print(colors_pop)   #打印结果：white

      当知道要删除的元素的索引时，可以使用pop()来删除列表中任何位置的元素：

      colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
colors_pop1 = colors.pop(0)
print(colors)   #打印结果：['green', 'blue', 'yellow', 'white']
print(colors_pop1)  #打印结果：red

    • remove()

      当不知道元素的索引时，可以根据元素的值找到元素并删除

      colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
colors.remove("white")
print(colors)   #打印结果：['red', 'green', 'blue', 'yellow']

      使用remove()从列表中删除元素时,可接着使用它的值。如下将值 “white” 存储在remove_color中，并删除列表中值与remove_color的值相同的元素：

      colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
remove_color = "white"
colors.remove(remove_color)
print(colors)   #打印结果：['red', 'green', 'blue', 'yellow']
print("被删除的颜色是："+ remove_white) #打印结果：被删除的颜色是：white

3 组织列表

  • sort()

    sort() 可以对列表永久性排序，按字母顺序排列

    colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
colors.sort()
print(colors)   #打印结果：['blue', 'green', 'red', 'white', 'yellow']

    参数reverse=True则倒序排列：

    colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
colors.sort(reverse=True)
print(colors)   #打印结果：['yellow', 'white', 'red', 'green', 'blue']

  • sorted()

    临时排序。当要保留列表元素原来的顺序时可以通过sorted方法实现元素按特定顺序展示。

    同理，也可向函数sorted()传递参数reverse=True

    colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
print(sorted(colors))   #打印结果：['blue', 'green', 'red', 'white', 'yellow']
print(colors)   #打印结果：['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white']

  • reverse()

    反转列表元素顺序（元素位置）：

    colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
colors.reverse()
print(colors)   #打印结果：['white', 'yellow', 'blue', 'green', 'red']

  • len()

    colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
print(len(colors))  #打印结果：5

4 操作列表

  • for循环遍历列表

    for循环（从colors列表中取出第一个元素存储在变量color中，并打印color的值，如此重复执行A、B步骤）

    colors = ["red","green","blue","yellow","white"]	
for color in colors:	#A
    print(color)	#B
#打印结果为：
red
green
blue
yellow
white

  • range()

    使用 range() 创建数值列表

    for value in range(1,5):
    print(value)

    此处打印为差一行为的结果：1，2，3，4.

    （函数range()让Python从你指定的第一个值开始数，并在到达你指定的第二个值后停止）

    numbers = list(range(1,6))
print(numbers)	#打印结果： [1, 2, 3, 4, 5]

    指定步长：

    numbers = list(range(1,10,2))	#步长为2，1~9之间的数
print(numbers)	#打印结果：[1, 3, 5, 7, 9]

  • 列表解析

    假如需要输出1~10中每个数的平方，可以这么做：

    squares =[]
for value in range(1,11):
    squares.append(value**2)
print(squares)	#打印结果：[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

    而如果使用列表解析：

    squares = [value**2 for value in range(1,11)]

    先指定一个描述性的列表名 squares，再指定一个左方括号，并定义一个表达式 value**2来计算平方值，然后for循环用户给表达式提供值，最后补上右方括号

  • 切片

    切片：列表的一部分

    与range一样，Python在到达你指定的第二个索引前面的元素后停止。如下，指定索引0~3的前3个元素

    colors = ["red","green","blue","yellow","white"]
print(colors[0:3])	#索引0、1、2：['red', 'green', 'blue']
print(colors[2:4])	#索引2、3：['blue', 'yellow']
print(colors[:4])	#从头开始到索引3：['red', 'green', 'blue', 'yellow']
print(colors[2:])	#索引2开始到末尾所有元素：['blue', 'yellow', 'white']
print(colors[-2:])	#从倒数第2个开始到末尾的元素：['yellow', 'white']

    遍历切片：

    for color in colors[:4]:	#遍历从头开始到索引3的元素
    print(color)

  • 复制列表

    要复制列表，可以创建一个包含整个列表的切片，同时省略起始索引、终止索引，即[:]

    new_colors = colors[:]
print(new_colors)	#['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white']

    现在是有2个列表，下面讲讲不使用切片复制列表有什么区别：

    # 使用切片：将colors副本存储到new_colors
new_colors = colors[:]  #新列表
colors.append("black")  #原列表添加black
new_colors.append("gray")   #新列表添加gray
print(colors)	#打印：['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print(new_colors)	#打印：['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'gray']

# 直接将原列表赋给新列表
copy_colors = colors
colors.append("black") 
copy_colors.append("gray")
print(colors)	#打印：['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
print(copy_colors)	#打印：['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
# 让Python将新变量copy_colors关联到包含在colors中的列表，因此这两个变量都指向同一个列表。

  • 元组

    不可变的列表，值不可修改。元组类似于不可变的数组

    arrs = (100,200)
print(arrs) #打印：(100,200)
print(arrs[0])  #打印：100
print(arrs[1])  #打印：200
​
#尝试修改元组值
arrs[1] = 201 #修改第2个元素值， 结果抛异常：TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

    虽然不能修改元组的元素，但可以给存储元组的变量重新赋值：

    arrs = (100,200)
print(arrs) #打印：(100,200)
arrs = (101,201)
print(arrs) #打印：(101,201)

    遍历元组中所有值（如同遍历列表：

    for arr in arrs:
    print(arr)  #打印:100   200

总结

  1. 列表是可变的数据集合，可以增删改；元组是不可变的，创建后元素值和顺序均不能改变；切片本身是可变的，且切片操作不影响原始列表顺序
  2. 列表常用于和存储和操作多个相关的数据项，以便动态进行增删改查； 元组则常用于固定的数据结构，如尺寸坐标数据； 切片常用于对于列表序列进行切片操作，提取指定范围内的子集元素
  3. 一般列表对于性能和内存的占用较高，由于其需要额外空间来支持动态修改
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