初始Python篇（3）—— 列表

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列表相关概念 

列表的创建与删除

列表的遍历

操作列表的相关方法 

列表的排序 

列表生成式

二维列表 

创建二维列表

遍历二维列表

列表生成式

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列表相关概念 

定义：是指一系列的按特定顺序排列的元素组成。是Python中内置的可变序列，与我们前面学习的字符串不同，字符串是不可变序列，但是两者都是属于序列的，因此操作序列的方法和操作符都是可以用来操作列表的。

在Python中使用 [ ] 定义列表，元素与元素之间使用英文的逗号分隔，列表中的元素可以是任意的数据类型（包括列表本身）。

列表的创建与删除

列表有两种创建方式：1、使用 [ ] 直接创建列表；2、使用内置函数 list() 创建列表。

# 列表的创建
# 方式一：使用 []
list1 = [1,2,3,'Hello','World'] # 其中的元素可以是不同的类型
# 方式二：使用内置函数list()
list2 = list('Hello')

print(list1) # 输出为 [1, 2, 3, 'Hello', 'World']
print(list2) # 输出为 ['H', 'e', 'l', 'l', 'o']

注意：当我们使用 [ ] 去创建列表时，用 逗号 分隔的才是元素；而我们去使用内置函数 list() 去创建列表时，其参数只能是 可迭代对象类型（不传参的话，就是空列表）。在 Python 中，可迭代对象类型是指可以一次返回一个元素的对象。可迭代对象实现了__iter__()方法，这个方法返回一个迭代器对象。 目前，我们学习的可迭代数据类型只有字符串和列表。如果想要列表中的元素是 int 等基本数据类型的话，只能通过 range 方法来实现。

for i in range(1, 10, 2): # 起始位置为1，结束位置为9，步长为2
    print(i, end=' ') # 1 3 5 7 9

删除列表：通过 del 关键字来删除。

del  列表名

列表名对应的列表被删除了之后，就不能再使用该列表了。 

前面说了列表也属于序列的一种，即序列的相关操作列表也是可以用的。演示一下，切片操作：

# 从1开始，到2结束，步长默认为1
print(list2[1:3]) # 输出 ['e', 'l']

注意：切片操作只是在原来大范围的数据，进行一定的复制，变成了小范围的数据，但是其数据类型并未发生变化。

列表的遍历

总共有三种常见的遍历方式：

1、使用for循环：

list = list('Hello')
for i in list: # 将列表中的元素赋值给 i 
    print(i,end=' ') # 输出 H e l l o 

2、使用for循环+range索引：

list = list('Hello')
for i in range(0, len(list)):
    print(list[i],end=' ') # 输出 H e l l o

3、使用 enumerate 函数：

语法结构：

for index, item in enumerate(list):
    print(index, item)

# index 是序号，不是索引。序号可以手动设置起始位置，索引是不变的
# item 是列表的元素

list = list('Hello')
for index,item in enumerate(list):
    print(index, item) 
# 输出 0 H
#     1 e
#     2 l
#     3 l
#     4 o

我们还可以手动地去修改序号的起始位置：

list = list('Hello')
for index,item in enumerate(list, start=2): # "start=" 也是可以省略的
    print(index, item)
# 输出 2 H
#     3 e
#     4 l
#     5 l
#     6 o

操作列表的相关方法 

我们知道了列表是属于可变的数据类型，那么其就支持增删改查的操作。

列表的方法	描述说明
Iist.append(x)	在列表最后增加一个元素
Iist.insert(index,x)	在列表中第index位置增加一个元素
Iist.clear()	清除列表中所有元素
Iist.pop(index)	将列表中第index位置的元素取出，并从列表中将其删除
Iist.remove(x)	将列表中出现的第一个元素x删除
Iist.reverse(x)	将列表中的元素反转
Iist.copy()	拷贝列表中的所元素，生成一个新的列表

方法演示： 

list = ['Hello', 'World']
print(list) # 输出为 ['Hello', 'World']
# 增加元素
list.append('Python')
print(list) # 输出为 ['Hello', 'World', 'Python']

# 在列表的1位置插入元素
list.insert(1,'Java')
print(list) # 输出为 ['Hello', 'Java', 'World', 'Python']

# 将列表中第1个元素取出，并删除
pop = list.pop(1)
print(pop) # 输出为 Java
print(list) # 输出为 ['Hello', 'World', 'Python']

# 将列表中出现的第一个"World"删除
remove = list.remove('World')
print(remove) # 输出为 None --> 这里可以看出和pop方法的区别了
print(list) # 输出为 ['Hello', 'Python']

#  将列表的元素进行反转
list.reverse()
print(list) # 输出为 ['Python', 'Hello'] --> 是对元素位置反转，而不会对元素进行内部修改

# 拷贝原列表
copy_list = list.copy()
print(copy_list) # 输出为 ['Python', 'Hello']

# 清空列表
list.clear()
print(list) # 输出为 [] --> 空列表

利用上面的方法进行修改对应位置的元素，只能是先插入一个新的元素，再删除一个旧元素或者反过来做。在列表中访问一个元素的方法是通过 [ ] 来访问的。

list = ['Hello', 'World']
print(list) # 输出为 ['Hello', 'World']
list[1] = 'Python'
print(list) # 输出为 ['Hello', 'Python']

列表的排序 

我们可以对列表中的元素进行排序。

语法：

# 方式一：通过sort方法
list.sort(key=None, reverse=False)

# key 表示的要排序的规则，None表示是默认的规则
# None在Python中和C语言中的NULL含义是差不多的，但是None也是一个对象
# reverse=False 表示默认按照升序的规则排序，如果设置为True的话，就是降序

# 方式二：通过内置的sorted函数
sorted(iterable, key=None, reverse=False)

# iterable 表示的是要排序的对象，这个对象是可迭代的对象
# 剩下的两个和上面的含义是一样

对于 整数、浮点数这些，排序的规则默认是 根据数字的大小进行比较；对于 英文单词 是通过ASCII码值大小进行比较的。而汉字的比较是 按照 字符的编码值进行比较的。例如，在Unicode编码中，汉字按照一定的编码顺序排列，排序时会依次比较每个字符的编码值大小。这里了解即可。

代码实现：

# 对数字进行排序
list = [1,100,2,200]
print('排序前：',list) # 输出为 排序前： [1, 100, 2, 200]
list.sort() # 默认的规则，默认是升序
print('排序后：',list) # 输出为 排序后： [1, 2, 100, 200]

# 对英文单词进行排序
list = ['Hello', 'World', 'java', 'mysql','OS']
print('排序前：',list) # 输出为 排序前： ['Hello', 'World', 'java', 'mysql', 'OS']
list.sort() # 默认的规则，默认是升序
print('排序后：',list) # 排序后： ['Hello', 'OS', 'World', 'java', 'mysql']

# 对汉字进行排序
list = ['我','要','学','编','程']
print('排序前：',list) # 输出为 排序前： ['我', '要', '学', '编', '程']
list.sort() # 默认的规则，默认是升序
print('排序后：',list) # 排序后： ['学', '我', '程', '编', '要']

# 对三者进行混合排序
list = ['编','程','python','Java',100,3]
print('排序前：',list) # 输出为 排序前： ['我', '要', '学', '编', '程']
list.sort() # 因为这里同时存在整数类型和字符串类型的元素，无法进行比较排序，所以会报错
print('排序后：',list)

注意：在ASCII码中，大写的英文字母比与之对应的小写的英文字母小上32。 

我们可以将排序规则进行修改。例如，在比较排序英文单词时，可以先将英文单词全部转换为大写或者小写，这样就可以实现忽略大小的比较了。

代码实现：

# 忽略大小写比较排序
list = ['Hello', 'World', 'java', 'mysql','OS']
print('排序前：',list) # 输出为 排序前： ['Hello', 'World', 'java', 'mysql', 'OS']

list.sort(key=str.lower) # 忽略大小写比较，默认是升序
print('排序后：',list) # 输出为 排序后：['Hello', 'java', 'mysql', 'OS', 'World']

list.sort(key=str.upper,reverse=True) # 忽略大小写比较，降序排序
print('排序后：',list) # 输出为 排序后：['World', 'OS', 'mysql', 'java', 'Hello']

 注意：这里忽略大小写比较，既可以是按照大写，也可以按照小写的规则来。

上面就是方式一的排序演示，下面我们来看方式二。

list = [1,100,2,200]
asc_list = sorted(list) # 默认的排序规则，默认是升序
print('原列表：',list) # 输出为 原列表： [1, 100, 2, 200]
print('新列表：',asc_list) # 输出为 新列表： [1, 2, 100, 200]

注意：sorted函数是在新列表的基础上进行排序的，而原列表是不会被修改的。其余的与上述第一种排序方式是一样的，这里我们就不再进行演示了。

列表生成式

前面的创建的列表，我们都是通过手动的方式写填充元素的。 而现在我们可以通过列表生成式往列表中填充元素。

语法：

# 方式一：
list = [item for item in range(a,b)]
# 列表中的元素就是item

# 方式二：
list = [item for item in range(a,b) if condition]
# 列表中的元素依然是item，但是其必须满足if语句中的条件 

 代码实现：

# 列表生成式
list = [item for item in range(1,11)] # 列表中是[1,10]的元素
print(list) # 输出为 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 列表中是[1,9]之间，偶数的乘积 
list = [item*item for item in range(1,10) if item % 2 == 0] 
print(list) # 输出为 [4, 16, 36, 64]

 我们还可以使用列表生成式来生成 [1,100] 之间的随机数。

list = [random.randint(1,100) for i in range(10)] # 只是循环10次而已
print(list)

并且当for循环中的变量没有用到时，这个变量是可以写成 "_" 的。 

二维列表 

上面的列表都是一维列表，和我们在C语言中学习的数组一样，列表也是可以有很多维的。

创建二维列表

创建二维列表，其实就是在一个一维列表里面，嵌套了很多个一维列表。即二维列表中的元素是一维列表。

语法：

list = [
    [],
    []
    ......
    []
]

 代码实现：

# 二维列表
list = [
    ['name', 'age', 'gender'],
    ['张三', 19, '男'],
    ['小玉', 20, '女'],
    ['老爹', 58, '男']
]
print(list)

遍历二维列表

遍历二维列表的话，我们是要用双层for循环的。

# 遍历二维列表
list = [
    ['姓名','年龄','性别'],
    ['张三', 19, '男'],
    ['小玉', 20, '女'],
    ['老爹', 58, '男']
]
# 第一种遍历方式
for row in range(0,len(list)):
    for col in range(0, len(list[row])):
        print(list[row][col],end='  ')
    print()

# 第二种遍历方式
for row in list:
    for col in row:
        print(col,end='  ')
    print()

第一种遍历方式，就类似于C语言中的遍历数组的方式：使用下标来遍历。而第二种遍历方式更适合于Python的遍历方式。 

列表生成式

语法：

# 循环x次，每次都生成一个列表，其内的元素是[a,b)
list = [[i for i in range(a,b)] for in range(x)]

代码实现：

# 列表生成式：生成二维列表
list = [[i for i in range(1,6)] for _ in range(3)]
for row in list:
    for col in row:
        print(col,end='\t')
    print()

这个代码可以这样解读：因为二维列表中的元素是一维列表，因此我们可以直接循环3次，每次都生成一个一维列表，再在一维列表中使用列表生成式，创建一维列表即可。

好啦！本期 初始Python篇（3）—— 列表 的学习之旅就到此结束啦！我们下一期再一起学习吧！

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