Python之列表

标题 列表什么是列表列表的创建列表的删除列表的访问 列表的常用方法append()、insert()、extend()pop()、remove()、clear()count()、index()list()、 filter()、 reduce()、lambda() 列表支持的运算加法运算符+乘法运算符*成员测试运算符in 内置函数对列表的操作列表推导式列表输入元素 切片操作（1）使用切片获取列表部分元素（2）使用切片为列表增加元素（3）使用切片替换和修改列表中的元素（4）使用切片删除列表中的元素

列表

什么是列表

列表（list）是包含若干元素的有序连续内存空间。当列表增加或删除元素时，列表对象自动进行内存的扩展或收缩，从而保证相邻元素之间没有缝隙。

在Python中，同一个列表中元素的数据类型可以各不相同，可以同时包含整数、实数、字符串等基本类型的元素，也可以包含列表、元组、字典、集合、函数以及其他任意对象。

例如： [‘spam’, 2.0, 5, [10, 20]] [[‘file1’, 200,7], [‘file2’, 260,9]] [{3}, {5:6}, (1, 2, 3)]

列表的创建

使用“=”直接将一个列表赋值给变量即可创建列表对象

使用list()函数把元组、range对象、字符串、字典、集合或其他可迭代对象转换为列表。

>>> list((3,5,7,9,11)) #将元组转换为列表 [3, 5, 7, 9, 11] >>> list(range(1, 10, 2)) #将range对象转换为列表 [1, 3, 5, 7, 9] >>> list('hello world') #将字符串转换为列表 ['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd'] >>> list({3,7,5}) #将集合转换为列表 [3, 5, 7] >>> list({'a':3, 'b':9, 'c':78}) #将字典的“键”转换为列表 ['a', 'c', 'b'] >>> list({'a':3, 'b':9, 'c':78}.items())#将字典的“键:值”对转换为列表 [('b', 9), ('c', 78), ('a', 3)] >>> x = list() #创建空列表 列表的删除

使用del命令将其删除，这一点适用于所有类型的Python对象。

>>> x = [1, 2, 3] >>> del x #删除列表对象 >>> x #对象删除后无法再访问，抛出异常 NameError: name 'x' is not defined 列表的访问

访问列表时：0表示第1个元素，1表示第2个元素，2表示第3个元素，以此类推；列表还支持使用负整数作为下标，其中-1表示最后1个元素，-2表示倒数第2个元素，-3表示倒数第3个元素，以此类推。

>>> x = list('Python') #创建类别对象 >>> x ['P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n'] >>> x[0] #下标为0的元素，第一个元素 'P' >>> x[-1] #下标为-1的元素，最后一个元素 'n' 列表的常用方法

append()、insert()、extend()

append()用于向列表尾部追加一个元素，insert()用于向列表任意指定位置插入一个元素，extend()用于将另一个列表中的所有元素追加至当前列表的尾部。这3个方法都属于原地操作，不影响列表对象在内存中的起始地址。

>>> x = [1, 2, 3] >>> x.append(4) #在尾部追加元素 >>> x.insert(0, 0) #在指定位置插入元素 >>> x.extend([5, 6, 7]) #在尾部追加多个元素 pop()、remove()、clear()

pop()用于删除并返回指定位置（默认是最后一个）上的元素；remove()用于删除列表中第一个值与指定值相等的元素；clear()用于清空列表中的所有元素。这3个方法也属于原地操作。 另外，还可以使用del命令删除列表中指定位置的元素，同样也属于原地操作。

>>> x = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] >>> x.pop() #弹出并返回尾部元素 7 >>> x.pop(0) #弹出并返回指定位置的元素 1 >>> x.clear() #删除所有元素 >>> x [] >>> x = [1, 2, 1, 1, 2] >>> x.remove(2) #删除首个值为2的元素 >>> del x[3] #删除指定位置上的元素 >>> x [1, 1, 1] count()、index()

count()用于返回列表中指定元素出现的次数；index()用于返回指定元素在列表中首次出现的位置

>>> x = [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4] >>> x.count(3) #元素3在列表x中的出现次数 3 >>> x.count(5) #不存在，返回0 0 >>> x.index(2) #元素2在列表x中首次出现的索引 1 >>> x.index(5) #列表x中没有5，抛出异常 ValueError: 5 is not in list list()、 filter()、 reduce()、lambda()

list 函数：list 函数用于将一个可迭代对象（如元组或字符串）转换为列表。例如，可以使用 list 函数将元组转换为列表：

my_tuple = (1, 2, 3) my_list = list(my_tuple) print(my_list) # 输出: [1, 2, 3]

filter 函数：filter 函数用于根据指定条件筛选出满足条件的元素，并返回一个可迭代对象。它接受两个参数：一个是函数（用于判断条件），另一个是可迭代对象。例如，下面的代码使用 filter 函数从列表中筛选出偶数：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6] filtered_list = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, my_list)) print(filtered_list) # 输出: [2, 4, 6]

在上面的例子中，lambda x: x % 2 == 0 是一个匿名函数，用于判断元素是否为偶数。

lambda 函数：lambda 函数也称为匿名函数，它是一种定义简单函数的方式，不需要使用 def 关键字来定义函数。lambda 函数通常在需要一个简单的函数，但不想定义具名函数的情况下使用。例如，下面的代码定义了一个简单的 lambda 函数，用于计算两个数的和：

add_numbers = lambda x, y: x + y result = add_numbers(3, 4) print(result) # 输出: 7

reduce 函数：reduce 函数位于 functools 模块中，用于将一个二元操作函数应用于序列的前两个元素，然后将结果与下一个元素再次应用该函数，直到处理完整个序列并返回最终结果。

from functools import reduce sequence = [1, 2, 3, 4, 5] result = reduce(lambda x, y: x + y, sequence) print(result) # 输出：15

在上述示例中，我们使用 reduce 函数对序列 [1, 2, 3, 4, 5] 执行了累加操作。lambda x, y: x + y 是一个匿名函数，它接收两个参数 x 和 y 并返回它们的和。reduce(lambda x, y: x + y, sequence) 将这个匿名函数应用于序列中的所有元素，并返回累加的结果。

列表支持的运算 加法运算符+

可以实现列表增加元素的目的，但不属于原地操作，而是返回新列表，涉及大量元素的复制，效率非常低。使用复合赋值运算符+=实现列表追加元素时属于原地操作，与append()方法一样高效。

>>> x = [1, 2, 3] >>> id(x) 53868168 >>> x = x + [4] #连接两个列表 >>> x [1, 2, 3, 4] >>> id(x) #内存地址发生改变 53875720 >>> x += [5] #为列表追加元素 >>> x [1, 2, 3, 4, 5] >>> id(x) #内存地址不变 53875720 乘法运算符*

用于列表和整数相乘，表示序列重复，返回新列表。运算符*=也可以用于列表元素重复，属于原地操作

>>> x = [1, 2, 3, 4] >>> id(x) 54497224 >>> x = x * 2 #元素重复，返回新列表 >>> x [1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4] >>> id(x) #地址发生改变 54603912 >>> x *= 2 #元素重复，原地进行 >>> x [1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4] >>> id(x) #地址不变 54603912 成员测试运算符in

用于测试列表中是否包含某个元素，查询时间随着列表长度的增加而线性增加，而同样的操作对于集合而言则是常数级的。

>>> 3 in [1, 2, 3] True >>> 3 in [1, 2, '3'] False 内置函数对列表的操作

max()、min()函数用于返回列表中所有元素的最大值和最小值 sum()函数用于返回列表中所有元素之和 len()函数用于返回列表中元素个数 zip()函数用于将多个列表中元素重新组合为元组并返回包含这些元组的zip对象 enumerate()函数返回包含若干下标和值的迭代对象 map()函数把函数映射到列表上的每个元素 filter()函数根据指定函数的返回值对列表元素进行过滤 all()函数用来测试列表中是否所有元素都等价于True any()用来测试列表中是否有等价于True的元素

标准库functools中的reduce()函数以及标准库itertools中的compress()、groupby()、dropwhile()等大量函数也可以对列表进行操作

>>> x = list(range(11)) #生成列表 >>> import random >>> random.shuffle(x) #打乱列表中元素顺序 >>> x [0, 6, 10, 9, 8, 7, 4, 5, 2, 1, 3] >>> all(x) #测试是否所有元素都等价于True False >>> any(x) #测试是否存在等价于True的元素 True >>> max(x) #返回最大值 10 >>> max(x, key=str) #按指定规则返回最大值 9 >>> min(x) 0 >>> sum(x) #所有元素之和 55 >>> len(x) #列表元素个数 11 >>> list(zip(x, [1]*11)) #多列表元素重新组合 [(0, 1), (6, 1), (10, 1), (9, 1), (8, 1), (7, 1), (4, 1), (5, 1), (2, 1), (1, 1), (3, 1)] >>> list(zip(range(1,4))) #zip()函数也可以用于一个序列或迭代对象 [(1,), (2,), (3,)] >>> list(zip(['a', 'b', 'c'], [1, 2])) #如果两个列表不等长，以短的为准 [('a', 1), ('b', 2)] >>> enumerate(x) #枚举列表元素，返回enumerate对象 <enumerate object at 0x00000000030A9120> >>> list(enumerate(x)) #enumerate对象可以转换为列表、元组、集合 [(0, 0), (1, 6), (2, 10), (3, 9), (4, 8), (5, 7), (6, 4), (7, 5), (8, 2), (9, 1), (10, 3)] 列表推导式

列表推导式使用非常简洁的方式来快速生成满足特定需求的列表，代码具有非常强的可读性。 列表推导式语法形式为： [expression for expr1 in sequence1 if condition1 for expr2 in sequence2 if condition2 for expr3 in sequence3 if condition3 … for exprN in sequenceN if conditionN]

列表推导式在逻辑上等价于一个循环语句，只是形式上更加简洁。例如：

>>> aList = [x*x for x in range(10)] # 相当于 >>> aList = [] >>> for x in range(10): aList.append(x*x) >>> freshfruit = [' banana', ' loganberry ', 'passion fruit '] >>> aList = [w.strip() for w in freshfruit] # 等价于下面的代码 >>> aList = [] >>> for item in freshfruit: aList.append(item.strip()) 列表输入元素

eval是Python的一个内置函数，功能十分强大，这个函数的作用是，返回传入字符串的表达式的结果。就是说：将字符串当成有效的表达式 来求值 并 返回计算结果。

eval函数就是实现list、dict、tuple与str之间的转化，同样str函数把list，dict，tuple转为为字符串

a=input() item=a.split(" ") # 使用字符串的split()方法，将字符串a按照空格进行分割，得到一个包含多个子串的列表 list=[eval(x) for x in item] # 使用列表推导式，遍历列表item中的每个子串，并将其转换为对应的数字 print(list) 切片操作

在形式上，切片使用2个冒号分隔的3个数字来完成。 [start: end :step]

第一个数字start表示切片开始位置，默认为0； 第二个数字end表示切片截止（但不包含）位置（默认为列表长度）； 第三个数字step表示切片的步长（默认为1）。 当start为0时可以省略，当end为列表长度时可以省略，当step为1时可以省略，省略步长时还可以同时省略最后一个冒号。 当step为负整数时，表示反向切片，这时start应该在end的右侧才行

（1）使用切片获取列表部分元素

使用切片可以返回列表中部分元素组成的新列表。与使用索引作为下标访问列表元素的方法不同，切片操作不会因为下标越界而抛出异常，而是简单地在列表尾部截断或者返回一个空列表，代码具有更强的健壮性。

>>> aList = [3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 13, 15, 17] >>> aList[::] #返回包含原列表中所有元素的新列表 [3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 13, 15, 17] >>> aList[::-1] #返回包含原列表中所有元素的逆序列表 [17, 15, 13, 11, 9, 7, 6, 5, 4, 3] >>> aList[::2] #隔一个取一个，获取偶数位置的元素 [3, 5, 7, 11, 15] >>> aList[1::2] #隔一个取一个，获取奇数位置的元素 [4, 6, 9, 13, 17] >>> aList[3:6] #指定切片的开始和结束位置 [6, 7, 9] >>> aList[0:100] #切片结束位置大于列表长度时，从列表尾部截断 [3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 13, 15, 17] >>> aList[100] #抛出异常，不允许越界访问 IndexError: list index out of range （2）使用切片为列表增加元素

可以使用切片操作在列表任意位置插入新元素，不影响列表对象的内存地址，属于原地操作。

>>> aList = [3, 5, 7] >>> aList[len(aList):] [] >>> aList[len(aList):] = [9] #在列表尾部增加元素 >>> aList[:0] = [1, 2] #在列表头部插入多个元素 >>> aList[3:3] = [4] #在列表中间位置插入元素 >>> aList [1, 2, 3, 4, 5, 7, 9] （3）使用切片替换和修改列表中的元素 >>> aList = [3, 5, 7, 9] >>> aList[:3] = [1, 2, 3] #替换列表元素，等号两边的列表长度相等 >>> aList [1, 2, 3, 9] >>> aList[3:] = [4, 5, 6] #切片连续，等号两边的列表长度可以不相等 >>> aList [1, 2, 3, 4, 5, 6] >>> aList[::2] = [0]*3 #隔一个修改一个 >>> aList [0, 2, 0, 4, 0, 6] >>> aList[::2] = ['a', 'b', 'c'] #隔一个修改一个 >>> aList ['a', 2, 'b', 4, 'c', 6] （4）使用切片删除列表中的元素 >>> aList = [3, 5, 7, 9] >>> aList[:3] = [] #删除列表中前3个元素 >>> aList [9]

也可以结合使用del命令与切片结合来删除列表中的部分元素，并且切片元素可以不连续。

>>> aList = [3, 5, 7, 9, 11] >>> del aList[:3] #切片元素连续 >>> aList [9, 11] >>> aList = [3, 5, 7, 9, 11] >>> del aList[::2] #切片元素不连续，隔一个删一个 >>> aList [5, 9]