假设你打算去附近的商店购买必需品,你要做的第一件事是什么?

有答案了吗?是的,你可能会写下购物清单!Python 有一个名为 list 的内置数据结构,它与你的购物清单非常相似。

这篇文章介绍 Python 列表,适合初学者学习。在接下来的几分钟里,我们将了解列表,并介绍一些最常见的操作,例如对列表进行切片,并使用列表方法修改它们。

让我们开始了解有关 Python 列表的信息,看看它们与我们的购物清单有何相似之处。

一起去购物吧!

Python 列表是如何运行的

我们会将要购买的物品一个一个写在购物清单上。为了让 Python 识别列表,我们必须将所有列表项目放在方括号([ ])内,并用逗号分隔项目。

这是一个示例,我们创建了一个列表,包含 6 个想要购买的项目。

shopping_list = ['apples','pens','oatmeal  cookies','notepad','brushes','paint']

Python 列表的可变性

就像我们总是可以通过重新排序来修改购物清单一样——例如,用我们最喜欢的糖果 candy 代替燕麦饼干 oatmeal cookies——我们可以用 Python 列表做同样的事情。

因此,列表是可变的。我们在列表中用 candy 代替 oatmeal cookies

shopping_list[2] = 'candy'
print(shopping_list)
# Output
>> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint']

Python 列表中的索引

你是否注意到 oatmeal cookies 是列表中的第三项,但在它的索引是 2?嗯,这是因为索引是从 0 开始。

第一个元素的索引是 0,第二个元素的索引是 1,依此类推。如果列表有 n 个元素,则最后一个元素的索引是 n-1。

如果我们尝试访问无效索引处的元素,我们将得到一个 IndexError

在我们的示例中,购物清单有 6 个元素(索引范围从 0 到 5)。如下面的代码片段所示,如果我们尝试访问 index = 6 的元素,会得到一个错误,因为在索引 6 处没有元素。

print(shopping_list[6])
# Output
>> --------------------------------------------------------------------------
IndexError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-21-a9f3b9517136> in <module>()
----> 1 shopping_list[6]

IndexError: list index out of range

另一方面,我们也可以使用负的索引。最后一个元素的索引是 -1,倒数第二个元素的索引是 -2,依此类推。

print(shopping_list[-1])
# Output
>> paint

正如我们的购物清单可以包含任何类型的项目,例如水果、蔬菜、糖果等等,Python 列表也可以包含任何类型的项目。

一个列表的元素可以是另一个列表,这叫作“嵌套”。

这是一个示例,我们的购物清单中有两个较小的清单。

my_nested_list = [['apple','banana'],['paint','brushes']]

如何在 Python 中遍历列表

我们常常会通读 shopping_list 来检查我们是否已经购买了需要的所有东西。这叫作“遍历列表”。

在 Python 中,你可以使用循环和 in 运算符来执行此操作。

for item in shopping_list:
  print(item)
# Output 
apples
pens
candy
notepad
brushes
paint

如何在 Python 中对列表进行切片

如果我们只想查看 shopping_list 的一个子集怎么办?这将要求我们对列表进行切片并检索项目的子集。

这是一个通用模板:list_name[start_index:end_index +1]。现在让我们尝试解析它。

  • 如果我们需要一个直到 end_index 的列表切片,请在指定开始和结束索引时指定 end_index + 1
  • 默认的 start_index0,默认的 end_index 是列表中最后一个元素的索引。
  • 如果我们不指定 start_index,切片从列表中的第一个元素开始。
  • 如果我们不指定 end_index,切片将一直延伸到列表中的最后一个元素。
  • 如果我们不指定这两个索引,则返回的切片是整个列表。

以下代码说明了这一点。

print(shopping_list[2:])
# Output
>> ['candy', 'notepad', 'brushes', 'paint']

print(shopping_list[:2])
# Output
>> ['apples', 'pens']

print(shopping_list[:])
# Output
>> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint']

如何在 Python 中操作列表

你可以在列表上应用常见的内置函数,例如 len()min()max(),以分别获取列表的长度、最小元素和最大元素。

由于我们的 shopping_list 只有字符串,min() 返回列表按字典顺序排序时最先出现的字符串,max() 返回最后出现的字符串。

你可以在下面查看这部分的代码。

print(len(shopping_list))
>> 6

print(max(shopping_list))
>> pens

print(min(shopping_list))
>> apples

我们可以通过连接现有列表来创建一个新列表,就像我们总是可以将两个小的购物清单拼凑在一起来创建一个新的清单一样。

list_2 = shopping_list + ['noodles','almonds']
print(list_2)

>> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'noodles', 'almonds']

Python 列表方法

除了可以对列表进行操作的内置函数之外,Python 还有几个列表方法可以帮助我们对列表进行有用的操作。

对于 shopping_list,我们可能会在列表中执行哪些常见操作?以下是其中一些:

  • 添加一个/多个项目到 shopping_list
  • shopping_list 中删除一个/多个项目
  • 重新排列 shopping_list 中的商品

如何添加元素到 Python 列表

我们可以使用 append() 方法一次添加一个项目到列表的末尾。让我们将 grapes 添加到 shopping_list 中。

shopping_list.append('grapes')
print(shopping_list)

>> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'grapes']

如果我们想把另一个列表(或任何其他可迭代对象)添加到现有列表中怎么办?我们可以使用 extend() 方法将整个列表添加到第一个列表,而不是一个一个地添加新列表中的项目,如下所示。

shopping_list.extend(['protein bars','cheese'])
print(shopping_list)

>> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'grapes', 'protein bars', 'cheese']

注意:列表方法 append()extend() 与用于连接两个列表的 “+” 运算符之间有区别。

虽然 “+” 运算符通过组合我们指定为操作数的列表来创建新列表,但方法 append()extend() 修改调用它们的列表,并且不返回新列表。

如何删除 Python 列表的元素

我们可以使用以下方法从列表中删除单个或多个元素。

pop() 方法返回列表中的最后一个元素,并将其删除,如下所示。cheese 是列表中的最后一项,现在已被删除。

last_element = shopping_list.pop()
print(shopping_list)
print(last_element)
# Output
>> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'grapes', 'protein bars']
>> cheese

如果我们想从特定索引处删除元素,可以将 index 指定为 pop() 的参数。

not_needed = shopping_list.pop(2)
print(not_needed)
# Output
>> candy

如果我们不需要访问被移除列表项的值,可以选择使用 del 函数代替。

我们可以通过指定该索引来删除特定索引处的项目,或者可以通过对列表进行切片来删除列表切片中的所有项目,如上一节所述。

del shopping_list[1]
print(shopping_list)
# Output
>> ['apples', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'grapes', 'protein bars']

假设我们知道不再需要购买的物品,但不知道该物品在哪个索引处,在这种情况下,可以使用 remove() 方法按名称删除项目。

在我们的示例中,最新副本中索引 1 处的项目是 pens。如果我们不知道 pens 的索引,可以编写 shopping_list.remove('pens') 来完成与上述代码片段相同的任务。

要从列表中删除所有元素,可以使用 list_name.clear()

注意:如果我们尝试删除列表中不存在的元素,会得到 ValueError

如何对 Python 列表进行排序

我们可以通过调用 sort() 方法来对 shopping_list 进行排序。由于我们的列表只有字符串, sort() 将按字母顺序对列表进行排序。如果我们有一个数字列表,默认情况下元素将按升序排序。

如果你想按降序排序,请设置可选参数 reverse = True

注意:调用 sort() 方法会修改现有列表,而不会创建新列表。如果你希望在保持现有列表不变的同时拥有一个新的排序列表,请改用 sorted() 方法。

shopping_list.sort()
print(shopping_list)
# Output
>> ['apples', 'brushes', 'grapes', 'notepad', 'paint', 'protein bars']

另一个有用的方法是 count,你可以使用它来检查特定项目在我们的列表中出现的次数。list_name.count(elt) 返回 elt 在列表 list_name 中出现的次数。

总结

⌛ 看看下面的图片,你是否能回忆起上面讲的内容?

📌 这个检查表包含操作列表的各种方法,你可以保存,以备参考。

谢谢你阅读本文 🙂

参考

[1] Python for Everybody on freeCodeCamp

[2] https://docs.python.org/3/tutorial/datastructures.html

原文:Lists in Python – A Comprehensive Guide,作者:Bala Priya