【Python】列表和元组

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概念

变量就是内存空间，用来表示/存储数据
如果表示的数据少，直接定义几个变量就行了

num1
num2
num3

但有时候要表示的数据比较多

Python 中，列表和元组就是一种可以用一个变量来表示很多数据的机制（类似其他语言中的数组）

列表和元组，大部分功能都是差不多的，但是有一个功能有非常明显的区别：

• 列表是可变的，创建好了之后，随时可以改
• 元组是不可变的，创建好了之后改不了，若想改，只能丢弃旧的，再创建一个新的

列表就是买散装辣条，装好了袋子之后，随时可以把袋子打开，再往里多加辣条或者拿出去一些辣条
元组就是买包装辣条，厂家生产好了辣条之后，一包就是固定的这么多，不能变动了

创建列表

1. 直接使用字面值来创建

a = [1, 2, 3, 4]
print(type(a))
print(a)

"""
运行结果
<class 'list'>
[1, 2, 3, 4]
"""

• []就代表一个空的列表
• 可以在 [] 中指定列表的初始值，

1. 使用 list() 来创建

b = list()
print(type(b))

"""
运行结果
<class 'list'>
"""

C++/Java 中要求一个数组里只能存放相同的变量，但在 Python 中没有类型要求

a = [1, 'hello', True, [1, 2, 3]]  
print(a)

"""
运行结果
[1, 'hello', True, [1, 2, 3]]
"""

访问下标

通过下标访问的方式，来获取列表中的元素
把 [] 放到一个列表变量的后面，同时 [] 中写上一个整数，此时他就是下标访问运算符。[] 中间写的这个证书，就称为“下标”或者“索引”

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[2])

"""
运行结果
3
"""

• Python 中的下标，是从 0 开始计数的

---

通过下标来修改列表元素

a = [1, 2, 3, 4]
a[2] = 100
print(a)

"""
运行结果
[1, 2, 100, 4]
"""

• 这是列表的功能，如果是元组的话，就只能读，不能改

由于下标是从 0 开始计算的，那么对于列表来说，下标的有效范围是 0~长度-1。当我们的下标超出有效范围的时候，尝试访问就会报错 `

---

获取列表长度

a = [1, 2, 3, 4]
print(len(a))

"""
运行结果
4
"""

• len 可以穿字符串、列表、元组、字典、自定义得嘞…（动态类型）

---

下标可以写成负数

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[lem(a)-1])
print(a[-1])

"""
运行结果
3
3
"""

• -1 就等价与 len(a) - 1

切片操作

切片操作是一个比较高效的操作，进行切片的时候，只是取出原有列表中的一个部分，并不涉及到“数据的拷贝”。假设有一个很大的列表进行切片，切片的范围也很大，即使如此，切片操作仍然非常高效

切片操作中，[] 中有两个数字，表示了一段区间

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[1:3])

"""
运行结果
[2, 3]
"""

• 1 表示开始区间的下标；3 表示结束区间的下标
• 包含 1，不包含 3，[1, 3)

省略后边界

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[1:])

"""
运行结果
[2, 3, 4]
"""

• 从 a[1] 开始，一直读取到整个列表结束

省略前边界

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[:2])

"""
运行结果
[1, 2]
"""

• 从列表的 a[0] 开始读，一直读到结束的后边界

省略前后边界

a = [1, 2, 3, 4]
print(a[:])

"""
运行结果
[1, 2, 3, 4]
"""

• 省略前后边界就是打印整个列表

带有步长的切片

切片操作，还可以指定“步长”，range

a = [1, 2, 3, 4 ,5 , 6, 7 ,8]
print(a[::1])
print(a[::2])

"""
运行结果
[1, 2, 3, 4 ,5 , 6, 7 ,8]
[1, 3, 5, 7]
"""

• 多加一个 :，再多加一个数字，这个数字就是步长
  • 这里表示：每隔两个元素，取一个列表元素
• 步长也可以设置为负数，当步长为负数时，意思是从后往前来取元素

遍历列表元素

“遍历” 指的是把元素一个一个的取出来，再分别进行处理

使用 for 循环

a = [1, 2, 3, 4, 5]  
for elem in a:  
    print(elem)

• 在这个遍历过程中，循环里面的逻辑不一定是打印，还可以是别的
• elem 代表列表里的每个元素
• for in 后面的这个东西，要求是一个可迭代对象
  • 列表就是一个可迭代对象

使用 for 循环访问下标的方式

a = [1, 2, 3, 4, 5]
for i range(0, len(a)):
	print(a[i])

• 相比于上面的方式，这里不仅可以打印，还可以进行修改

使用 while 循环

a = [1, 2, 3, 4, 5]
i = 0
while i < len(a):
	print(a[i])
	i += 1

新增元素

在末尾新增

使用 append 往列表末尾新增一个元素

a = [1, 2, 3, 4, 5]  
a.append(77)  
a.append('hello')  
print(a)

"""
运行结果
[1, 2, 3, 4, 5, 77, 'hello']
"""

• 此处的 append 是搭配列表对象 a 一起使用的，而不是作为一个独立的函数
  • type、print、input、len… 都是独立的函数
• 这种要搭配对象来使用的函数（function）也叫做方法（method）
  • 在 Python 中，对象就可以视为“变量”

在任意位置新增

可以使用 insert 方法，让列表的任意位置来新增元素

a = [1, 2, 3, 4, 5]
a.insert(1, 'hello')
print(a)

"""
运行结果
[1, 'hello', 2, 3, 4, 5]
"""

• 在 a[1] 的位置新增 ’ hello ’ 字符串
• 如果输入的 index 超过列表的长度，那就直接放在末尾

查找元素

判定元素是否存在

a = [1, 2, 3, 4]
print(1 in a)
print(10 in a)
print(1 not in a)
print(10 not in a)

"""
运行结果
True
False
False
True
"""

• 使用 in 来判定某个元素是否在列表中存在
• 使用 not in 来判断某个元素在列表中是否不存在

判定元素的位置

a = [1, 2, 3, 4]
print(a.index(2))

"""
运行结果
1
"""

• 使用 index 方法，来判定当前元素在列表中的位置，得到一个下标
• 找不到的时候就会直接报出异常

删除元素

删除列表末尾元素

a = [1, 2, 3, 4]  
a.pop()  
print(a)

"""
运行结果
[1, 2, 3]
"""

• 使用 pop 方法，删除列表中最末尾的元素

删除任意位置元素

a = [1, 2, 3, 4]  
a.pop(1)  
print(a)

"""
运行结果
[1, 3, 4]
"""

• 使用 pop 方法删除任意位置元素，pop 参数可以传一个下标过去

按照值进行删除

不需要知道下标是什么，只需要知道要删除的值是什么就可以了

a = ['aa', 'bb', 'cc', 'dd']  
a.remove('cc')  
print(a)

"""
运行结果
['aa', 'bb', 'dd']
"""

列表拼接

使用“+”拼接

使用 + 能够把两个列表拼接在一起

a = [1, 2, 3, 4]  
b = [5, 6, 7, 8]  
c = a + b  
d = b + a
print(c) 	
print(d)

"""
运行结果
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
[5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 4]
"""

• 使用 + 拼接列表的时候，只是针对当前列表的内容生成了一个更大的新的列表
• 原有列表的内容是不变的

使用 extend 进行拼接

a = [1, 2, 3, 4]  
b = [5, 6, 7, 8]  
c = a.extend(b)  
print(a)  
print(b)  
print(c)
"""
运行结果
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
[5, 6, 7, 8]
None
"""

• 这个拼接是把最后一个列表的内容拼接到前一个列表里面
• None 是一个特殊的变量值，表示什么都没有
  • extend 方法，其实是没有返回值的，拿一个变量来接收一个没有返回值的方法的返回值
• 谁使用 extend 方法，就拼在谁的后面

使用“+=”拼接

a = [1, 2, 3, 4]  
b = [5, 6, 7, 8]  
a += b 
print(a)  
print(b)  
"""
运行结果
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
[5, 6, 7, 8]
"""

• 和 extend 的效果是类似的
• 但执行过程是不一样的
  • a += b 等价于 a = a + b；又创建了一个大列表，然后将小的装进去，再将大列表的值赋给 a 里面，最后将 a 的旧值释放
  • a.extend(b) 则是直接把 b 的内容拼到了 a 的后面，更高效，省去了数据拷贝和释放的过程

关于元组

创建元组

a = ()
b = tuple()
print(type(a))
print(type(b))

"""
运行结果
<class 'tuple'>
<class 'tuple'>
"""

创建元组时指定初始值

a = (1, 2, 3, 4)
print(a)

"""
运行结果
(1, 2, 3, 4)
"""

元组中的元素可以使任意类型

a = (1, 2, 'hello', True, [])
print(a)

"""
运行结果
(1, 2, 'hello', True, [])
"""

通过下标进行访问

a = (1, 2, 3, 4, 5)
print(a[1])
print(a[-1])

"""
运行结果
2
5
"""

• 下标也是从 0 开始，len-1 结束
• 当访问的下标超过 len - 1，会报错

切片

通过切片来获取元组中的一个部分

a = (1, 2, 3, 4)
print(a[1:3])

• 这里的操作和列表是一摸一样的

遍历元组

a = (1, 2, 3, 4)
for elem in a:
	print(elem)

• 和前面列表操作一样

查找元素

a = (1, 2, 3, 4, 5)
print(3 in a)
print(22 in a)

• 和列表的操作一样

拼接元组

a = (1, 2, 3)
b = (4, 5, 6)
print(a + b)

• 和列表的操作一样

为什么要有元组

在协同开发的时候，一个程序员 A 实现一些功能，提供给程序员 B 使用。A 写好一些函数，让 B 去调用
期间函数肯定要传参
B 在传参的时候就可能会纠结一个问题“我把我的参数传过去了，A 的函数里面是否会把我的参数的内容给改了呢”，如果使用元组作为参数，就可以避免这样的纠结

元组不可修改==>不可变对象

不可变对象，是可以哈希的

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