python 列表、元组 详解

python中有6种序列的内置类型，分别为：列表，元组，字符串，Unicode字符串，buffer对象和xrange对象

列表和元组是最常见两种类型。

下面将以列表（list）和元组(tuple)为例对序列操作进行详细的讲解:

一、列表(list)

列表序列操作有：索引、切片、修改、追加、插入、删除、扩展、统计、排序（翻转）、获取下标、拷贝

1. 索引 （list[i]）

列表的索引序号（又称为下标）如下图所示，该序列一共拥有n个元素，

　　从左到右索引是从 0 开始，  n-1 为最后一个元素

　　从右到左索引是从 -1开始， -n 为第一个元素

animals = ['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake']
animals[0]      # 'Dog'
animals[3]      # 'Chook'
animals[-1]     # 'Snake'
animals[-3]     # 'Monkey'
type(animals[1])    # <class 'str'>

　注意：通过索引取出的元素类型为 str

2. 切片 （list[a：b]）

索引只能取出python列表中的一个元素，此外，python为取多个列表元素提供了强大的切片操作，通过冒号（：）分割的两个索引来实现

注意点：

1. 切片的索引界限可以利用谚语 “顾头不顾尾” 来记忆，也可以理解为数学中的左闭右开，数学式为： [a, b)

2. 如果省略分隔符前面的索引值，如list[：b]，则表示为从第一个元素开始索引，数学式为：[0,b)

如果省略分隔符后面的索引值，如list[a：]，则表示为从a开始索引，索引到最后一个元素结束，此时表现为 “顾头又顾尾”，数学式为[a,end]

　　如果两个索引值全部省略不写，list[:]，此时表示取整个列表

3. 列表可以按照某种规则索引元素，如list[first:end:step]，frist和end索引与前面的a,b一样，step表示步长，此方法常用于循环中

animals = ['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake']
animals[1:3]    # ['Cat', 'Monkey']
animals[3:]     # ['Chook', 'Snake']
animals[:3]     # ['Dog', 'Cat', 'Monkey']
animals[:]      # 整个列表
animals[1:4:2]  # ['Cat', 'Chook']
animals[::2]    # ['Dog', 'Monkey', 'Snake']

3. 修改 

animals = ['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake']
animals[3] = 'Horse'       #将下标为3的元素修改为 'Horse'
print(animals)

输出

['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Horse', 'Snake']

4. 追加 (list.append(elem))

append只能追加一个元素，而且只能追加到列表的最后

animals = ['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake']
animals.append('Ox')     # 向列表追加元素
print(animals)

fish = ['freshwater_fish', 'saltwater_fish']     # 鱼（淡水鱼和咸水鱼）
animals.append(fish)       # 将鱼追加到 animals 列表里
print(animals)

输出：

['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake'，'Ox']
['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake'，'Ox', ['freshwater_fish', 'saltwater_fish']]

5. 插入 (list.inset(i, elem))

i代表位置，elem代表元素

animals = ['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake']
animals.insert(3, 'Horse')
print(animals)

fish = ['freshwater_fish', 'saltwater_fish']
animals.insert(-4, fish)
print(animals)

输出：

['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Horse', 'Chook', 'Snake']
['Dog', 'Cat', ['freshwater_fish', 'saltwater_fish'], 'Monkey', 'Horse', 'Chook', 'Snake']

6. 删除

删除分为删除元素和删除整个列表

删除元素的命令有：del,remove,pop

del list[i]

list.remove(elem)

list.pop()

>>>animals
['Dog', 'Cat', ['freshwater_fish', 'saltwater_fish'], 'Monkey', 'Horse', 'Chook', 'Snake']
>>>del animals[2]
>>>animals
['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Horse', 'Chook', 'Snake']
>>>
>>>animals.remove('Chook')      # 删除指定元素
>>>animals
['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Horse', 'Snake']
>>>
>>>animals.pop()        # 删除最后一个元素
'Snake'
>>>animals
>>>['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Horse']

删除整个列表：

del animals     #删除整个列表

7. 扩展  ( list.extend(new_list) )

扩展是将一个列表追加到另一个列表，组成一个新的列表

animals = ['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake']
fish = ['freshwater_fish', 'saltwater_fish']
animals.extend(fish)      # 将fish列表追加到animals列表后，组成一个新的列表
print(animals)

输出：

['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake', 'freshwater_fish', 'saltwater_fish']

注意下面的情况:

animals = ['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake']
animals.extend('fish')
print(animals)

输出：

['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake', 'f', 'i', 's', 'h']

8. 统计  list.count(elem)

统计元素出现的次数

>>>animals = ['Dog', 'Cat', 'Monkey', 'Chook', 'Snake', 'Dog']
>>>animals.count('Dog')
2
>>>animals.count('Cat')
1
>>>animals.count('fish')
0
>>>
>>>cat = 'Cat'
>>>animals.count(cat)
1

9. 排序（翻转）

排序：

　　list.sort(self, key=None, reverse=False)

　　key 可以为int,str, len, lambda等

　　reverse可以为True和False

数字情况： 默认从小到大排列

>>> aa = [234, 23, 2, 123]
>>> aa.sort()          # 数字从小到大排列
>>> aa                   # 列表的顺序改变了
[2, 23, 123, 234]
>>> aa = [234, 23, 2, 123]
>>> aa.sort(reverse=True)      # 默认从小到大排列，然后转置了
>>> aa
[234, 123, 23, 2]
>>> aa.sort(key=len)              # 数字不能用len
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
    aa.sort(key=len)
TypeError: object of type 'int' has no len()

字符串情况： 默认ASCII表先后顺序排列

>>> a = ['x11','abc323','e26','112ddd']
>>> a.sort()       #默认按照ASCII表先后顺序排序
>>> a
['112ddd', 'abc323', 'e26', 'x11']
>>> a.sort(key=len)    # 默认第一原则 字符串从短到长排序，第二原则ASCII表先后顺序
>>> a
['e26', 'x11', '112ddd', 'abc323']
>>> a.sort(key=len,reverse=True)
>>> a
['112ddd', 'abc323', 'e26', 'x11']

注意： python3.0不允许不同数据类型进行排序 

同时有数字和字符串的情况，不能排序：

>>>a = ['x', 'y', 1, 2]
>>> a.sort()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#59>", line 1, in <module>
    a.sort()
TypeError: unorderable types: str() < int()

翻转：

    list.reverse()

>>> a = ['x', 'y', 1, 2]
>>> a.reverse()
>>> a
[2, 1, 'y', 'x']

10. 获取下标  （list.index(elem)）

list.index(self,value,[start,[stop]])

value: 带获取下标的元素

start: 开始查询的下标

stop：终止查询的下标

>>> a = ['x', 'y', 1, 'x', 2, 'x']
>>> a.index('x')
0
>>> a.index('x',1)
3
>>> a.index('x',4)
5

11. 拷贝 （list.copy()）

list.copy为浅拷贝，即只为列表元素的第一层开辟新地址，而第二层共用第一层的地址，也就是说，列表元素的第一层可以独立修改，而第二层不可独立修改，请看下面例子：

>>>list_1 = ['x', 'y', 'z', [1, 2, 3]]  # 创建list_1
>>>list_1_copy = list_1.copy()          # 拷贝list_1
>>>list_1_copy[1] = 'Y'                 # 修改第一层元素的值
>>>print(list_1, list_1_copy)           # 修改的第一层位置元素不同
['x', 'y', 'z', [1, 2, 3]] ['x', 'Y', 'z', [1, 2, 3]]
>>>list_1_copy[-1][0] = ''           # 修改第二层元素的值
>>>print(list_1, list_1_copy)           # 修改的第二层位置元素相同
['x', 'y', 'z', ['', 2, 3]] ['x', 'Y', 'z', ['', 2, 3]]

或者用copy模块的copy方法，同样是浅拷贝：

import copy
list_1 = ['x', 'y', 'z', [1, 2, 3]]  # 创建list_1
list_2 = copy.copy(list_1)           # 浅拷贝
list_1[1]= 'Y'                       # 改变第一层的值
list_2[-1][-3] = ''               # 改变第二层的值
print(list_1, list_2)

# 输出
['x', 'Y', 'z', ['', 2, 3]] ['x', 'y', 'z', ['', 2, 3]]

深拷贝需要用deepcopy方法：

import copy
list_1 = ['x', 'y', 'z', [1, 2, 3]]  # 创建list_1
list_3 = copy.deepcopy(list_1)       # 深拷贝
list_1[2]= 'zz'
list_3[-1][-3] = 888
print(list_1, list_3)

#输出，注意第二层的元素变化情况
['x', 'y', 'zz', [1, 2, 3]] ['x', 'y', 'z', [888, 2, 3]]

二、元组（tuple）

元组与列表相比要简单很多，因为元组一旦创建成功就不能修改，所以一般称为只读列表

元组的创建与索引：

>>> a = (1, 2, 'a')      # 注意此处的小括号
>>> a
(1, 2, 'a')
>>> a[1]                    # 索引仍然用中括号
2
>>> a[1:]
(2, 'a')

tuple只有两个方法，count和index。

>>> b = ('x', 'y', 1, 'x', 2, 'x')
>>> b.index('x', 1)
3
>>> b.count('x')
3