Python 列表与元组

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发布时间：2019-03-01

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作者：billy

序列概述

序列是一块用于存放多个值的连续内存空间，并且按一定顺序排序。每个值（称为元素）都分配一个数字（称为索引或位置），通过该索引可以取出相应的值。

在 Python 中，序列结构主要有列表、元组、集合、字典和字符串。对于这些序列结构有以下几个通用的操作，其中，集合和字典不支持索引、切片、相加和相乘操作。

索引
序列中的每一个元素都有一个编号，也成为了索引（Indexing）。这个索引是从 0 开始递增的，即下标为 0 表示第一个元素，下标为 1 表示第二个元素，以此类推。

Python 相对于 Java、C++ 不同的是，它的索引可以是负数。当索引是负数时，它是从右向左计数，也就是从最后一个元素开始计数，即最后一个元素的索引值是 -1，倒数第二个元素的索引值是 -2，以此类推。

采用负数索引，是从 -1 开始的，这是为了防止与第一个元素重合

示例：

verse = ["自古逢秋悲寂寥", "我言秋日胜春朝", "晴空一鹤排云上", "便引诗情到碧霄"]print(verse[2])		# 输出第三个元素print(verse[-1])	# 输出最后一个元素

切片
切片（Slicing）操作是访问序列中元素的另一种方法，它可以访问一定范围内的元素。通过切片操作可以生成一个新的序列。切片操作的语法格式如下：
sname[start : end : step]
sname：表示序列的名称；
start：表示切片的开始位置（包括该位置），如果不指定，则默认为 0；
end：表示切片的截止位置（不包括该位置），如果不指定，则默认为序列的长度；
step：表示切片的步长，如果省略，默认为 1.当省略该步长时，最后一个冒号也可以省略；
在进行切片操作时，如果指定了步长，那么将按照步长遍历序列的元素，否则将一个一个遍历序列

示例：

verse = ["青青园中葵", "朝露待日晞", "阳春布德泽", "万物生光辉", "常恐秋节至", "焜黄华叶衰", "百川东到海", "何时复西归", "少壮不努力", "老大徒伤悲"]print(verse[1:6])		# 获取第 2 个到第 6 个元素print(verse[1:6:2])		# 获取第 2 个、第 4 个和第 6 个元素print(verse[:])  		# 获取所有元素

如果需要复制整个序列，可以将 start 和 end 都省略，但是中间的冒号需要保留

序列相加
在 Python 中，使用（+）运算符可以实现两个相同种类的序列相加（Adding）操作，即将两个序列进行连接，但不去除重复的元素。

示例：

verse = ["自古逢秋悲寂寥", "我言秋日胜春朝", "晴空一鹤排云上", "便引诗情到碧霄"]num = [7, 1.5, 0.28, -2, 0]print( num + verse )

在进行序列相加时，相同类型是指同为列表、元组、字符串等，序列中的元素类型可以不同

乘法
在 Python 中，使用数字 n 乘以一个序列会生成一个新的序列。新序列的内容为原来序列被重读 n 次的结果。

示例：

list = [None] * 5print(list)

上述例子的运行结果为 [None, None, None, None, None]

上述例子中使用序列的乘法（Multiplying）运算，实现了指定长度列表初始化的功能

检查某个元素是否是序列的成员（元素）
在 Python 中，可以使用 in 关键字检查某个元素是否是序列的成员，即检查某个元素是否包含在该序列中；同样的，还可以使用 not in 关键字检测某个元素是否不包含在指定的序列中。

示例：

verse = ["自古逢秋悲寂寥", "我言秋日胜春朝", "晴空一鹤排云上", "便引诗情到碧霄"]print("晴空一鹤排云上" in verse)		# Trueprint("自古逢秋悲寂寥" not in verse)	# False

计算序列的长度、最大值和最小值
在 Python 中，提供了内置函数 len() 计算序列的长度，即返回序列包含多少个元素；使用 max() 函数返回序列中的最大元素；使用 min() 函数返回序列中的最小元素。

示例：

num = [7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63]print( "序列的长度为：", len(num) )		# 9print( "序列中的最大值为：", max(num) )		# 63print( "序列中的最小值为：", min(num) )		# 7

Python 提供的几个内置函数及其说明

函数	说明
list()	将序列转换为列表
str()	将序列转换为字符串
sum()	计算元素和
sorted()	对元素进行排序
reversed()	反序序列中的元素
enumerate()	将序列组合为一个索引序列，多用于 for 循环中

列表

Python 中的列表类似于歌曲列表，是由一系列按特定顺序排列的元素组成。它是 Python 中内置的可变序列。在形式上，列表的所有元素都放在一对括号 “[]” 中，两个相邻的元素之间使用逗号 “,” 分割。在内容上，可以将整数、实数、字符串、列表、元组等任何类型的内容放入列表中，并且同一个列表中，元素的类型可以不同，因为他们之间没有关系。由此可见，Python 中的列表是非常灵活的，这一点与其他语言不同。

列表的创建和删除
列表同其他类型的 Python 变量一样，创建列表时，也可以使用赋值运算符 “=” 直接将一个列表赋值给一个变量。

示例：

num = [7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63]verse = ["自古逢秋悲寂寥", "我言秋日胜春朝", "晴空一鹤排云上", "便引诗情到碧霄"]python = ["优雅", "明确", "简单"]

在使用列表时，虽然可以将不同类型的数据放入同一个列表中，但是通常情况下，我们都不这样做。而是一个列表中只放入一种类型的数据，这样可以提高程序的可读性。

在 Python 中，也可以创建空的列表：list = []

在 Python 中，数值列表也是非常常用的，可以通过 list() 函数把 range 对象、字符串、元组等转换为列表，例如：

list( range(10, 20, 2) ) # 创建一个 10 ~ 20（不包括 20）之间所有偶数的列表

得到的结果为 [10, 12, 14, 16, 18]

对于已经创建的列表，当我们不再使用时，可以使用 del 语句将其删除。

del 语句在实际开发时，并不常用。因为 Python 自带的垃圾回收机制会自动销毁不用的列表

访问列表元素
在 Python 中，如果想将列表的内容输出，可以直接使用 print() 函数，如果想输出单个元素，可以通过下标索引的方式。

示例：

import datetime						# 导入日期时间类# 定义一个列表mot = ["坚持下去不是因为我很坚强，而是因为我别无选择",       "含泪播种的人一定能笑着收获",       "做对的事情比把事情做对重要",       "命运给与我们的不是失望之酒，而是机会之杯",       "明日永远新鲜如初，纤尘不染",       "求知若饥，虚心若愚",       "成功将属于那些从不说 “不可能” 的人"]day = datetime.datetime.now().weekday()			# 获取当前星期print(mot[day])						# 输出每日一贴

遍历列表
遍历列表中的所有元素是常用的一种操作，在遍历的过程中可以完成查询、处理等功能。在 Python 中遍历列表有以下两种方式：

直接使用 for 循环
示例：

verse = ["自古逢秋悲寂寥", "我言秋日胜春朝", "晴空一鹤排云上", "便引诗情到碧霄"]for item in verse:    print(item)

使用 for 循环和 enumerate() 函数实现
示例：

verse = ["自古逢秋悲寂寥", "我言秋日胜春朝", "晴空一鹤排云上", "便引诗情到碧霄"]for index, item in enumerate(verse):    print(index, item)

上述例子的运行结果为:

0 自古逢秋悲寂寥1 我言秋日胜春朝2 晴空一鹤排云上3 便引诗情到碧霄

使用 for 循环和 enumerate() 函数可以同时输出索引和元素内容
示例：

print(" "*7, "长歌行")verse = ["青青园中葵", "朝露待日晞", "阳春布德泽", "万物生光辉", "常恐秋节至", "焜黄华叶衰", "百川东到海", "何时复西归", "少壮不努力", "老大徒伤悲"]for index, item in enumerate(verse):    if index % 2 == 0:        print(item + ", ", end = "")    else:        print(item + "。")

上述例子的运行结果为:

长歌行青青园中葵， 朝露待日晞。阳春布德泽， 万物生光辉。常恐秋节至， 焜黄华叶衰。百川东到海， 何时复西归。少壮不努力， 老大徒伤悲。

添加列表元素
添加、修改和删除列表元素也称为更新列表，在实际开发中，经常需要对列表进行更新。

之前介绍了可以通过 “+” 号将两个序列连接，通过该方法也可以为列表添加元素。但是这种方法的执行速度要比直接使用列表对象的 append() 方法慢。列表对象的 append() 方法用于在列表的末尾追加元素。

示例：

list = []a = 6while True:    if a % 2 == 0:        a = a / 2    else:        a = a * 3 + 1    list.append(a)    if a == 1:        breakprint("这个列表是：", list)

上述例子的运行结果为: 这个列表是： [3.0, 10.0, 5.0, 16.0, 8.0, 4.0, 2.0, 1.0]

除了可使用 append() 方法向列表添加元素外，还可以使用 insert() 方法。insert() 方法用于向列表指定位置插入元素，由于该方法的执行效率没有 append() 方法高，所以不推荐此方法。

如果需要将一个列表中的所有元素全部添加到另一个列表，可以使用列表对象的 extend() 方法

示例：

verse1 = ["常记溪亭日暮", "沉醉不知归路", "兴尽晚回舟", "误入藕花深处", "争渡", "争渡", "惊起一滩鸥鹭"]verse2 = ["李清照", "如梦令"]verse2.extend(verse1)		# extend() 方法是将第一个列表添加到第二个列表print(verse2)

上述例子的运行结果为: ['李清照', '如梦令', '常记溪亭日暮', '沉醉不知归路', '兴尽晚回舟', '误入藕花深处', '争渡', '争渡', '惊起一滩鸥鹭']

修改、删除列表元素
修改列表中的元素只需要通过索引获取该元素，然后再重新赋值即可。

示例：

verse = ["长亭外", "古道边", "芳草碧连天"]print(verse)verse[2] = "一行白鹭上青天"print(verse)

上述例子的运行结果为:

['长亭外', '古道边', '芳草碧连天']['长亭外', '古道边', '一行白鹭上青天']

删除元素主要用两种情况，一种是根据索引删除，另一种是根据元素删除。

删除列表中的指定元素和删除列表类似，使用 del 语句实现;

示例：

verse = ["长亭外", "古道边", "芳草碧连天"]del verse[-1]print(verse)

上述例子的运行结果为: ["长亭外", "古道边"]

删除一个不确定其位置的元素，可以使用列表对象的 remove() 方法;

示例：

verse = ["长亭外", "古道边", "芳草碧连天"]value = "芳草碧连天"		# 指定要移除的元素if verse.count(value) > 0:	# 判断要删除的元素是否存在    verse.remove(value)		# 移除指定元素print(verse)

上述例子的运行结果为: ["长亭外", "古道边"]

在使用 remove() 方法前，需要判断一下该元素是否存在，如果不存在会报异常

列表对象的 count() 方法用于判断指定元素出现的次数，结果返回为 0 时，代表不存在该元素

对列表进行统计计算
Python 的列表提供了内置的一些函数来实现统计计算方面的功能。

函数	功能
count()	获取指定元素在列表中出现的次数
index()	获取指定元素在列表中首次出现的次数（即索引）
sum()	统计数值列表中各元素的和

对列表进行排序
在实际开发过程中，经常需要对列表进行排序。Python 中提供了两种常用的排序方法。

使用列表对象的 sort() 方法
listname.sort(key = None, reverse = False)
listname：表示要进行排序的列表；
key：表示指定从每个列表元素中提取一个比较键（例如，设置 “key = str.lower” 表示在排序时不区分大小写字母）
reverse：可选参数，如果将其指定为 True，则表示降序排序，如果为 False，则表示升序排序。默认升序排序。

示例：

grade = [98, 99, 97, 100, 100, 96, 94, 89, 95, 100]print("原列表：", grade)grade.sort()print("升序为：", grade)grade.sort(reverse=True)print("降序为：", grade)

上述例子的运行结果为:

原列表： [98, 99, 97, 100, 100, 96, 94, 89, 95, 100]升序为： [89, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 100, 100]降序为： [100, 100, 100, 99, 98, 97, 96, 95, 94, 89]

使用 sort() 方法对字符串进行排序时，采用的规则是先对大写字母进行排序，然后再对小写字母进行排序.

示例：

char = ['cat', 'Tom', 'Angela', 'pet']char.sort()print("区分字母大小写排序为：", char)char.sort(key=str.lower)print("不区分字母大小写排序为：", char)

上述例子的运行结果为:

区分字母大小写排序为： ['Angela', 'Tom', 'cat', 'pet']不区分字母大小写排序为： ['Angela', 'cat', 'pet', 'Tom']

注意：sort() 函数对中文的支持不是很好，如果需要实现对中文内容的列表排序，还需要重新编写相应的方法进行处理，不能直接使用 sort() 方法

使用内置的 sorted() 函数
sorted(listname, key = None, reverse = False)
内置函数 sorted() 与列表对象 sort() 方法的作用基本相同，不同的是使用 sort() 方法时，会改变原列表的元素排列顺序，但是使用 sorted() 函数时，会建立一个原列表的副本，该副本为排序后的列表。

示例：

grade = [98, 99, 97, 100, 100, 96, 94, 89, 95, 100]grade_as = sorted(grade)print("升序为：", grade_as)grade_des = sorted(grade, reverse = True)print("降序为：", grade_des)print("原列表：", grade)

上述例子的运行结果为:

升序为： [89, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 100, 100]降序为： [100, 100, 100, 99, 98, 97, 96, 95, 94, 89]原列表： [98, 99, 97, 100, 100, 96, 94, 89, 95, 100]

列表推导式
使用列表推导式可以快速生成一个列表，或者根据某个列表生成满足指定需求的列表。

生成制动范围的数值列表
list = [Expression for var in range]
list：表示生成的列表名称；
Expression：表达式，用于计算新列表的元素；
var：循环变量；
range：采用 range() 函数生成的 range 对象；

示例：

import randomnumber = [random.randint(10, 100) for i in range(10)]print("生成的随机数列表为：", number)

上述例子的运行结果为: 生成的随机数列表为： [22, 33, 20, 23, 57, 83, 28, 20, 16, 12]

根据列表生成指定需求的列表
newList = [Expression for var in list]
newList：表示新生成的列表名称；
Expression：表达式，用于计算新列表的元素；
var：变量，值为后面列表的每个元素值；
list：用于生成新列表的原列表；

示例：

price = [1200, 5330, 2988, 6200, 1998, 8888]sale = [int(x * 0.5) for x in price]print("原价格：", price)print("打五折后的价格：", sale)

上述例子的运行结果为:

原价格： [1200, 5330, 2988, 6200, 1998, 8888]打五折后的价格： [600, 2665, 1494, 3100, 999, 4444]

从列表中选择符合条件的元素组成新的列表
newList = [Expression for var in list if condition]
newList：表示新生成的列表名称；
Expression：表达式，用于计算新列表的元素；
var：变量，值为后面列表的每个元素值；
list：用于生成新列表的原列表；
condition：条件表达式，用于指定筛选条件；

示例：

price = [1200, 5330, 2988, 6200, 1998, 8888]sale = [x for x in price if x > 5000]print("原列表：", price)print("价值高于 5000 的：", sale)

上述例子的运行结果为:

原列表： [1200, 5330, 2988, 6200, 1998, 8888]价值高于 5000 的： [5330, 6200, 8888]

元组

元组（tuple）是 Python 中另一个重要的序列结构，也列表类似，也是由一系列按特定顺序排列的元素组成。但它是不可变序列，因此，元组也称为不可变的列表。

元组的创建和删除
元组的创建与列表相同，可以直接通过 "=“ 赋值给变量。

示例：

num = (7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63)untitle = (‘Python’, 28, ("人生苦短", "我用 Python"), ["爬虫", "自动化运维", "云计算"])python = ("优雅", "明确", "简单")

在 Python 中，虽然元组是使用一对小括号将所有元素括起来的。但是实际上，小括号并不是必须的，只要将一组值用逗号分隔开来，Python 就会认为它是元组。

示例：

verse = "渔舟唱晚", "高山流水", "出水莲", "汉宫秋月"print(verse)

上述例子的运行结果为: ("渔舟唱晚", "高山流水", "出水莲", "汉宫秋月")

如果创建的元组只包括一个元素，则需要在定义元组时，在元素后面加上一个逗号。可以使用 type() 函数测试变量的类型

示例：

verse1 = ("一片冰心在玉壶")verse2 = ("一片冰心在玉壶",)print("verse1 的类型是：", type(verse1))print("verse2 的类型是：", type(verse2))

上述例子的运行结果为:

verse1 的类型是： 
   
    verse2 的类型是：

和列表一样，也可以创建空的元组：tuple = ()

也可以把其他类型数据转换为元组：tuple( range(10, 20, 2) )

同样的，删除元祖可以使用 del 语句：del tuple

访问元组元素
元组的访问也和列表相同，可以通过下标、for 循环、for 循环 + enumerate() 函数。篇幅太长不写示例了，具体请参考列表。

修改元组
元组是不可变序列，我们不能对它的单个元素进行修改，但是可以对元组进行重新赋值

元组推导式
与列表推导式不同的是，元组推导式生成的结果并不是一个元组或者列表，而是一个生成器对象。需要使用生成器对象再转换为元组或者列表。

示例1：

import random							# 导入 random 标准库number = ( random.randint(10, 100) for i in range(10) )number = tuple(number)						# 转换为元组print("转换后：", number)

上述例子的运行结果为: 转换后： (11, 44, 72, 63, 93, 100, 36, 60, 58, 53)

示例2：

number = (i for i in range(4))		# 生成生成器对象for i in number:			# 遍历生成器对象    print(i, end = ' ')			# 输出每个元素的值print(tuple(number))			# 转换为元组输出

上述例子的运行结果为: 0 1 2 3 ()

由上述例子可知，遍历完成之后，原生成器对象已经不存在了。如果还需要使用，则必须重新创建一个生成器对象

元组与列表的区别

列表属于可变序列，它的元素可以随时修改或者删除。元组属于不可变序列，其中的元素不可以修改，除非整体替换；

列表可以使用 append()、extend()、insert()、remove() 和 pop() 等方法实现添加和修改列表元素，而元组则没有这几个方法，因为不能向元组中添加、修改和删除元素；

可以使用切片访问和修改列表中的元素。元组也支持切片，但是它只支持通过切片访问元组中的元素，不支持修改；

元祖比列表访问速度和处理速度快。所以如果只需要对其中的元素进行访问，而不进行任何修改，建议使用元组而不使用列表；

列表不能作为字典的键，而元组可以；

序列概述

列表

元组

元组与列表的区别

更多请参考