『无为则无心』Python序列 — 18、Python列表概念及常用操作API

1、列表的概念
2、列表的常用操作

1、列表的概念

（1）列表的定义

列表是Python中一种基本的数据结构。列表存储的数据，我们称为元素。在列表中的每个元素都会有一个下标来与之对应，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推的整数。
列表里可以同时储存不同的数据类型，列表里也可以嵌套列表（列表本身也是一种数据类型）。
对列表的操作包括通过索引下标查找展示，通过切片来获取指定部分列表数据。
列表中的对象都会按照插入的顺序存储到列表中，第一个插入的对象保存到第一个位置，第二个保存到第二个位置，则可以称之为列表中的数据有序。
列表是可变类型的数据类型，所以列表是有序的可变的元素集合。

（2）列表的应用场景

思考：有一个人的姓名TOM，怎么存储这个数据？

答：通过变量。

思考：如果一个班级100位学生，每个人的姓名都要存储，应该如何书写程序？声明100个变量吗？

答：列表即可，列表一次性可以存储多个数据。

（3）列表的定义格式

[数据1, 数据2, 数据3, 数据4......]

示例：

# 1、创建了一个空列表
my_list = []
# 查看列表的类型
print(type(my_list)) # <class 'list'>
"""
 空列表只表示你再内存中开辟了一个空间
 用于存储数据，但是现实里边没有任何数据。
"""
# 2、创建一个有数据的列表
# 一个列表中可以存储多个元素，
# 也可以在创建列表时，来指定列表中的元素
# (1)创建一个只包含一个元素的列表
my_list = [10]
print(my_list)
# (2)创建一个包含多个元素的列表
# 多个元素之间使用,隔开
my_list = [10,20,30,40,50]
print(my_list)
# 3、列表中可以保存任意的对象，包括函数。
# 结果：[10, 'hello', True, None, [1, 2, 3], <built-in function print>]
my_list = [10,'hello',True,None,[1,2,3],print]

注意：

可以说列表是用来存储对象的对象，列表可以存储所有的数据类型，包括函数都可以同时存储在一个列表中。

但是在我们日常开发中使用列表的时候，一个列表中尽量存储相同的数据类型。

因为不同的数据类型的操作方法是不同的，将来如果要对列表中的数据进行操作，就需要判断各种数据的类型，然后在操作数据，这样就非常麻烦了。

2、列表的常用操作

列表的作用是一次性存储多个数据，程序员可以对这些数据进行的操作有：增、删、改、查。

（1）列表的查找

1）通过下标查找

我们可以通过索引（index）来获取列表中的元素。

索引是元素在列表中的位置，列表中的每一个元素都有一个索引，索引是从0开始的整数，列表第一个位置索引为0，第二个位置索引为1，第三个位置索引为2，以此类推。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print(name_list[0])  # Tom
print(name_list[1])  # Lily
print(name_list[2])  # Rose
# 如果使用的索引超过了最大的范围，会抛出异常。
# IndexError: list index out of range
print(name_list[3])  # 异常

提示：列表的下标（索引）和字符串下标（索引）的用用法是一样的。包括正负取值，可以参考着字符串一起学习，这里不在通过列表在说明了。

2）通过方法查找

@1、index()方法

index()方法：返回指定数据所在位置的下标。

（用法同字符串中index()方法的用法一样）

语法：

列表序列.index(数据, 开始位置下标, 结束位置下标)

快速体验：

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print(name_list.index('Lily', 0, 2))  # 1

注意：如果查找的数据不存在则报错。

@2、count()方法

count()方法：统计指定数据在当前列表中出现的次数。

（用法同字符串中count()方法的用法一样）

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print(name_list.count('Lily'))  # 1

@3、len()方法

len()方法：获取列表的长度，即列表中元素的个数。（是一个通用方法）

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
name_list_len = len(name_list)
print(name_list_len)  # 3

注意：获取到的长度的值，是列表的最大索引+1。所以以后在用到列表的最大索引的时候，使用len()-1。

3）判断是否存在

这两个方法都是公共方法，代表列表，元祖，字典，字符串都支持的操作。

@1、in

in：判断指定数据是否存在于列表中，如果在返回True，否则返回False

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
# 结果：True
result = 'Lily' in name_list
print(result)
# 结果：False
result1 = 'Lilys' in name_list
print(result1)

@2、not in

not in：判断指定数据是否不在某个列表序列，如果不在返回True，否则返回False。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
# 结果：False
result = 'Lily' not in name_list
print(result)
# 结果：True
result1 = 'Lilys' not in name_list
print(result1)

示例：

需求：判断用户输入的名字是否已经存在，如果存在，提示用户已存在，否则提示可以注册。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
name = input('请输入您要搜索的名字：')
if name in name_list:
    print(f'您输入的名字是{name}, 名字已经存在')
else:
    print(f'您输入的名字是{name}, 名字不存在')

（2）列表的增加

作用：增加指定数据到列表中。

@1、`append()`方法

append()方法：向列表的结尾添加一个元素。

1）语法

列表序列.append(数据)

2）示例

"""
输出结果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改后： ['Tom', 'Lily', 'Rose', '孙悟空']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.append('孙悟空')
print("修改后：", name_list)

注意一点，列表追加数据的时候，直接在原列表里面追加了指定数据，即修改了原列表，故列表为可变类型数据。

3）追加一个序列

如果append()方法追加的数据是一个序列，则追加整个序列到列表的结尾。

"""
输出结果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改后： ['Tom', 'Lily', 'Rose', ['孙悟空', '猪八戒']]
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.append(['孙悟空','猪八戒'])
print("修改后：", name_list)

@2、`extend()`方法

extend()方法：列表结尾追加数据，数据一定是一个序列，则把数据序列里面的数据拆，开然后逐一追加到列表的结尾。

1）语法

列表序列.extend(数据)

2）快速体验

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
"""
1、单个数据
输出结果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改后： ['Tom', 'Lily', 'Rose', '孙', '悟', '空']
"""
print("修改前：", name_list)
name_list.extend('孙悟空')
print("修改后：", name_list)
"""
2、序列数据
输出结果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改后： ['Tom', 'Lily', 'Rose', '孙悟空', '猪八戒']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.extend(['孙悟空','猪八戒'])
print("修改后：", name_list)
"""
3、extend()方法和+=的效果是一样的
输出结果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改后： ['Tom', 'Lily', 'Rose', '孙悟空', '猪八戒']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list += (['孙悟空','猪八戒'])
print("修改后：", name_list)
"""
4、传入非序列数据
输出结果：
异常：
TypeError: 'int' object is not iterable
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.extend(123)
print("修改后：", name_list)

@3、`insert()`方法

insert()方法：向列表的指定位置插入一个元素。

1）语法

列表序列.insert(位置下标, 数据)

2）快速体验

"""
输出结果：
修改前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改后： ['Tom', '孙悟空', 'Lily', 'Rose']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前：", name_list)
name_list.insert(1, '孙悟空')
print("修改后：", name_list)

（3）列表的删除

@1、`del`

del：可以通过del删除指定下标的数据。

1）语法

del 目标

2）快速体验

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
# 1、删除列表
# 结果：报错提示：name 'name_list' is not defined
# 证明name_list列表被删除，已经不存在了。
del name_list
print(name_list)
# 2、删除指定数据
# 删除索引为1的元素
"""
输出结果：
删除前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
删除后： ['Tom', 'Rose']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("删除前：", name_list)
del name_list[1]
print("删除后：", name_list)

@2、`pop()`方法

pop()方法：删除指定下标的数据，如果不指定下标，默认删除最后一个数据，无论是按照下标还是删除最后一个数据，pop()方法都会返回这个被删除的数据。

1）语法

列表序列.pop(下标)

2）快速体验

"""
1、默认删除最后一个数据
输出结果：
删除前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
删除后： ['Tom', 'Lily']
删除的数据： Rose
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("删除前：", name_list)
del_name = name_list.pop()
print("删除后：", name_list)
print("删除的数据：", del_name)
"""
2、删除指定下标的数据
输出结果：
删除前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
删除后： ['Tom', 'Rose']
删除的数据： Lily
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("删除前：", name_list)
del_name = name_list.pop(1)
print("删除后：", name_list)
print("删除的数据：", del_name)

@3、`remove()`方式

remove()方式：根据元素的值进行删除，移除列表中某个数据的第一个匹配项。该方法没有返回值。

1）语法

列表序列.remove(数据)

2）快速体验

"""
输出结果：
删除前： ['Tom', 'Lily', 'Rose', 'Tom']
删除后： ['Lily', 'Rose', 'Tom']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose', 'Tom']
print("删除前：", name_list)
name_list.remove('Tom')
print("删除后：", name_list)

@4、`clear()`方法

clear()方法：清空列表。

示例：

"""
输出结果：
清空前： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
清空后： []
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("清空前：", name_list)
name_list.clear()
print("清空后：", name_list)

（4）列表的修改

@1、修改指定下标数据

"""
输出结果：
修改前 ['Tom', 'Lily', 'Rose']
修改后 ['孙悟空', 'Lily', 'Rose']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
print("修改前", name_list)
name_list[0] = '孙悟空'
print("修改后", name_list)

@2、`reverse()`方法

reverse()方法：逆置（反转）

"""
输出结果：
修改前： ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧']
修改后： ['唐僧', '沙和尚', '猪八戒', '孙悟空']
"""
name_list = ['孙悟空','猪八戒','沙和尚','唐僧']
print("修改前：", name_list)
name_list.reverse()
print("修改后：", name_list)

@3、`sort()`方法

sort()方法：排序

1）语法

列表序列.sort( key=None, reverse=False)

注意：reverse表示排序规则，reverse = True 降序，reverse = False 升序（默认）。

key选项是列表中如果有字典数据，按照字典的key进行排序的时候会用到。

2）快速体验

"""
输出结果：
修改前： [1, 5, 2, 3, 6, 8]
修改后： [1, 2, 3, 5, 6, 8]
"""
num_list = [1, 5, 2, 3, 6, 8]
print("修改前：", num_list)
num_list.sort()
print("修改后：", num_list)
"""
# 降序
输出结果：
修改前： ['a', 'j', 'j', 'a', 'f', 'a', 'o', 'u', 'i', 'g', 'h', 'a', 'd', 'j']
修改后： ['u', 'o', 'j', 'j', 'j', 'i', 'h', 'g', 'f', 'd', 'a', 'a', 'a', 'a']
"""
num_list = list('ajjafaouighadj')
print("修改前：", num_list)
num_list.sort(reverse = True)
print("修改后：", num_list)

（5）列表的复制

copy()方法

复制以后的对象，和原对象是独立，修改一个不会影响另一个。

"""
输出结果：
name_list列表： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
name_list2列表： ['Tom', 'Lily', 'Rose']
"""
name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
name_list2 = name_list.copy()
print("name_list列表：", name_list)
print("name_list2列表：", name_list2)

注意：copy()方法字典也通用。