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第5章列表、元組和字符串

5.1列表： 一個“打了激素”的數組有時候需要把一堆東西暫時存儲起來，因為它們有某種直接或者間接的聯系，需要把它們放在某種“組”或者“集合”中，因為將來可能用得上。很多接觸過編程的朋友都知道或者聽說過數組。數組這個概念呢，就是把一大堆同種類型的數據挨個兒擺在一塊兒，然后通過數組下標進行索引。但數組有一個基本要求，就是你所放在一起的數據必須類型一致。由于Python的變量沒有數據類型，也就是說，Python是沒有數組的。但是呢，Python加入了更為強大的列表。Python的列表有多強大？如果把數組比作是一個集裝箱的話，那么Python的列表就是一個工廠的倉庫了。列表真的非常有用，基本上所有的Python程序都要使用到列表，包括之前的打飛機游戲，里邊的小飛機可以全部扔到一個列表中統一管理。5.1.1創建列表創建列表和創建普通變量一樣，用中括號括起一堆數據就可以了，數據之間用逗號隔開，這樣一個普普通通的列表就創建成功了：

number = ［1, 2, 3, 4, 5］

我們說列表是打了激素的數組不是沒有道理的，可以創建一個魚龍混雜的列表：

mix = ［1, "小甲魚", 3.14, ［1, 2, 3］］

可以看到上邊這個列表里有整型、字符串、浮點型數據，甚至還可以包含著另一個列表。當然，如果實在想不到要往列表里邊塞什么數據的時候，可以先創建一個空列表：

empty = ［］

5.1.2向列表添加元素列表相當靈活，所以它的內容不可能總是固定的，現在就來教大家如何向列表添加元素吧。要向列表添加元素，可以使用append()方法：

number = ［1, 2, 3, 4, 5］

number.append(6)

number

［1, 2, 3, 4, 5, 6］

可以看到，參數6已經被添加到列表number的末尾了。有讀者可能會問，這個方法調用怎么跟平時的BIF內置函數調用不一樣呢？嗯，因為append()不是一個BIF，它是屬于列表對象的一個方法。中間這個“.”，大家暫時可以理解為范圍的意思： append()這個方法是屬于一個叫作number的列表對象的。關于對象的知識，咱暫時只需要理解這么多，后邊再給大家介紹對象。同理，我們可以把數字7和8添加進去，但是我們發現似乎不能用append()同時添加多個元素：

number.append(7, 8)

Traceback (most recent call last):

File "pyshell#122", line 1, in module

number.append(7, 8)

TypeError: append() takes exactly one argument (2 given)

這時候就可以使用extend()方法向列表末尾添加多個元素：

number.extend(7, 8)

Traceback (most recent call last):

File "pyshell#123", line 1, in module

number.extend(7, 8)

TypeError: extend() takes exactly one argument (2 given)

哎呀，怎么又報錯了呢？！嗯，其實小甲魚是故意的。extend()方法事實上使用一個列表來擴展另一個列表，所以它的參數應該是一個列表：

number.extend(［7, 8］)

number

［1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8］

好，我們又再一次向世界證明我們成功了！但是又發現了一個問題，到目前為止，我們都是往列表的末尾添加數據，那如果我想“插隊”呢？當然沒問題，想要往列表的任意位置插入元素，就要使用insert()方法。insert()方法有兩個參數： 及時個參數代表在列表中的位置，第二個參數是在這個位置處插入一個元素。不妨來試一下，讓數字0出現在列表number的最前邊：

number.insert(1, 0)

number

［1, 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8］

等等，不是說好插入到及時個位置嗎？怎么插入后0還是排在1的后邊呢？其實是這樣的： 凡是順序索引，Python均從0開始，同時這也是大多數編程語言約定俗成的規范。那么大家知道為什么要用0來表示及時個數嗎？是因為計算機本身就是二進制的，在二進制的世界里只有兩個數： 0和1，當然，0就是二進制里的及時個數了，所以嘛，秉承著這樣的傳統，0也就習慣用于表示及時個數。所以，正確的做法應該是：

number = ［1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8］

number.insert(0, 0)

number

［0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8］

5.1.3從列表中獲取元素跟數組一樣，可以通過元素的索引值(index)從列表獲取單個元素，注意，列表索引值是從0開始的：

name = ［"雞蛋", "鴨蛋", "鵝蛋", "李狗蛋"］

name［0］

'雞蛋'

name［3］

'李狗蛋'

那按照這個方法讓“李狗蛋”和“鴨蛋”的位置互調：

name［1］, name［3］ = name［3］, name［1］

name

［'雞蛋', '李狗蛋', '鵝蛋', '鴨蛋'］

5.1.4從列表刪除元素從列表刪除元素，這里也介紹三種方法： remove()、del和pop()。先演示一下用remove()刪除元素：

name.remove("李狗蛋")

name

［'雞蛋', '鵝蛋', '鴨蛋'］

使用remove()刪除元素，你并不需要知道這個元素在列表中的具體位置，只需要知道該元素存在列表中就可以了。如果要刪除的東西根本不在列表中，程序就會報錯：

name.remove("陳鴨蛋")

Traceback (most recent call last):

File "pyshell#138", line 1, in module

name.remove("陳鴨蛋")

ValueError: list.remove(x): x not in list

remove()方法并不能指定刪除某個位置的元素，這時就要用del來實現：

del name［1］

name

［'雞蛋', '鴨蛋'］

注意，del是一個語句，不是一個列表的方法，所以你不必在它后邊加上小括號()。另外，如果你想刪除整個列表，還可以直接用del加列表名刪除：

del name

name

Traceback (most recent call last):

File "pyshell#142", line 1, in module

name

NameError: name 'name' is not defined

，演示用pop()方法“彈出”元素：

name = ［"雞蛋", "鴨蛋", "鵝蛋", "李狗蛋"］

name.pop()

'李狗蛋'

name.pop()

'鵝蛋'

name

［'雞蛋', '鴨蛋'］

大家看到了，pop()方法默認是彈出列表中的一個元素。但這個pop()方法其實還可以靈活運用，當你為它加上一個索引值作為參數的時候，它會彈出這個索引值對應的元素：

name = ［"雞蛋", "鴨蛋", "鵝蛋", "李狗蛋"］

name.pop(2)

'鵝蛋'

name

［'雞蛋', '鴨蛋', '李狗蛋'］

5.1.5列表分片利用索引值，每次可以從列表獲取一個元素，但是人總是貪心的，如果需要一次性獲取多個元素，有沒有辦法實現呢？利用列表分片(slice)，可以方便地實現這個要求：

name = ［"雞蛋", "鴨蛋", "鵝蛋", "李狗蛋"］

name［0:2］

［'雞蛋', '鴨蛋'］

很簡單對吧？只不過是用一個冒號隔開兩個索引值，左邊是開始位置，右邊是結束位置。這里要注意的一點是，結束位置上的元素是不包含的。利用列表分片，得到一個原來列表的拷貝，原來列表并沒有發生改變。列表分片也可以簡寫，我們說過Python就是以簡潔聞名于世，所以你能想到的“便捷方案”，Python的作者以及Python社區的小伙伴們都已經想到了，并付諸實踐，你要做的就是驗證一下是否可行：

name［:2］

［'雞蛋', '鴨蛋'］

name［1:］

［'鴨蛋', '鵝蛋', '李狗蛋'］

name［:］

［'雞蛋', '鴨蛋', '鵝蛋', '李狗蛋'］

如果沒有開始位置，Python會默認開始位置是0。同樣道理，如果要得到從指定索引值到列表末尾的所有元素，把結束位置省去即可。如果沒有放入任何索引值，而只有一個冒號，將得到整個列表的拷貝。再一次強調： 列表分片就是建立原列表的一個拷貝(或者說副本)，所以如果你想對列表做出某些修改，但同時還想保持原來的那個列表，那么直接使用分片的方法來獲取拷貝就很方便了。5.1.6列表分片的進階玩法分片操作實際上還可以接收第三個參數，其代表的是步長，默認情況下(不指定它的時候)該值為1，來試試將其改成2會有什么效果？

list1 = ［1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9］

list1［0:9:2］

［1, 3, 5, 7, 9］

如果將步長改成2，那么每前進兩個元素才取一個出來。其實還可以直接寫成list1［::2］。如果步長的值是負數，例如-1，結果會怎樣呢？不妨試試看：

list1［::-1］

［9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1］

是不是很有意思？這里步長設置為-1，就相當于復制一個反轉的列表。5.1.7一些常用操作符

此前學過的大多數操作符都可以運用到列表上：

list1 = ［123］

list2 = ［234］

list1 list2

False

list3 = ［'abc'］

list4 = ［'bcd'］

list3 list4

True

我們發現列表還是挺聰明的，竟然會懂得比較大小。那如果列表中不止一個元素呢？結果又會如何？

list1 = ［123, 456］

list2 = ［234, 123］

list1 list2

False

怎么會這樣？list1列表的和是123 456=579，按理應該比list2列表的和234 123=357要大，為什么list1>list2還會返回False呢？思考片刻后得出結論： Python的列表原來并沒有我們想象中那么“智能”(注： 在后邊講“魔法方法”的章節會教大家如何把列表改變得更加聰明)，當列表包含多個元素的時候，默認是從及時個元素開始比較，只要有一個PK贏了，就算整個列表贏了。字符串比較也是同樣的道理(字符串比較的是及時個字符對應的ASCII碼值的大小)。我們知道字符串可以用加號( )來進行拼接，用乘號()來復制自身若干次。它們在列表身上也是可以實現的：

list1 = ［123, 456］

list2 = ［234, 123］

list3 = list1 list2

list3

［123, 456, 234, 123］

加號( )也叫連接操作符，它允許我們把多個列表對象合并在一起，其實就相當于extend()方法實現的效果。一般情況下建議大家使用extend()方法來擴展列表，因為這樣顯得更為規范和專業。另外，連接操作符并不能實現列表添加新元素的操作：

list1 = ［123, 456］

list2 = list1 789

Traceback (most recent call last):

File "pyshell#177", line 1, in module

list2 = list1 789

TypeError: can only concatenate list (not "int") to list

所以如果要添加一個元素到列表中，用什么方法？嗯，可以用append()或者insert()方法，希望大家還記得。乘號()也叫重復操作符，重復操作符可以用于列表中：

list1 = ［123］

list1 3

［123, 123, 123］

當然復合賦值運算符也可以用于列表：

list1 = 5

list1

［123, 123, 123, 123, 123］

另外有個成員關系操作符大家也不陌生，我們是在談for循環的時候認識它的，成員關系操作符就是in和not in！

list1 = ［"小豬", "小貓", "小狗", "小甲魚"］

"小甲魚" in list1

True

"小護士" not in list1

True

之前說過列表里邊可以包含另一個列表，那么對于列表中的列表元素，能不能使用in和not in測試呢？試試便知：

list1 = ［"小豬", "小貓", ［"小甲魚", "小護士"］, "小狗"］

"小甲魚" in list1

False

"小護士" not in list1

True

可見，in和not in只能判斷一個層次的成員關系，這跟break和continue語句只能跳出一個層次的循環是一個道理。那要判斷列表里邊的列表的元素，應該先進入一層列表：

"小甲魚" in list1［2］

True

"小護士" not in list1［2］

False

順便說一下，前面提到使用索引號去訪問列表中的值，那么對于列表中的值，應該如何訪問呢？大家應該猜到了，其實跟C語言訪問二維數組的方法相似：

list1［2］［0］

'小甲魚'

5.1.8列表的小伙伴們接下來認識一下列表的小伙伴們，那么列表有多少小伙伴呢？不妨讓Python自己告訴我們：

dir(list)

［'__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort'］

產生了一個熟悉又陌生的列表，很多熟悉的方法似曾相識，例如append()、extend()、insert()、pop()、remove()都是學過的。現在再給大家介紹幾個常用的方法。count()這個方法的作用是計算它的參數在列表中出現的次數：

list1 = ［1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21］

list1.count(1)

2

index()這個方法會返回它的參數在列表中的位置：

list1.index(1)

可以看到，這里是返回及時個目標(1)在list1中的位置，index()方法還有兩個參數，用于限定查找的范圍。因此可以這樣查找第二個目標在list1的位置：

start = list1.index(1) 1

stop = len(list1)

list1.index(1, start, stop)

1

reverse()方法的作用是將整個列表原地翻轉，就是排的放到最前邊，排最前的放到，那么排倒數第二的就排在第二，以此類推：

list1 = ［1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8］

list1.reverse()

list1

［8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1］

sort()這個方法是用指定的方式對列表的成員進行排序，默認不需要參數，從小到大排隊：

list1 = ［8, 9, 3, 5, 2, 6, 10, 1, 0］

list1.sort()

list1

［0, 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10］

那如果需要從大到小排隊呢？很簡單，先調用sort()方法，列表會先從小到大排好隊，然后調用reverse()方法原地翻轉就可以啦。什么？太麻煩？好吧，大家真是越來越懶了……很好，大家離天才又近了一步小甲魚個人認為“懶”是創新發明的根源和動力。。其實，sort()這個方法其實有三個參數，其形式為sort(func, key, reverse)。func和key參數用于設置排序的算法和關鍵字，默認是使用歸并排序，算法問題不在這里討論，有興趣的朋友可以看一下小甲魚另一本不錯的教程： 《數據結構和算法》(C語言)。這里要討論sort()方法的第三個參數： reverse，沒錯，就是剛剛學的那個reverse()方法的那個reverse。不過這里作為sort()的一個默認參數，它的默認值是sort(reverse=False)，表示不顛倒順序。因此，只需要把False改為True，列表就相當于從大到小排序：

list1 = ［8, 9, 3, 5, 2, 6, 10, 1, 0］

list1.sort(reverse=True)

list1

［10, 9, 8, 6, 5, 3, 2, 1, 0］

5.1.9關于分片“拷貝”概念的補充上一節提到使用分片創建列表的拷貝：

list1 = ［1, 3, 2, 9, 7, 8］

list2 = list1［:］

list2

［1, 3, 2, 9, 7, 8］

list3 = list1

list3

［1, 3, 2, 9, 7, 8］

看似一樣，對吧？但事實上呢？利用列表的一個小伙伴做以下修改，大家看看差別：

list1.sort()

list1

［1, 2, 3, 7, 8, 9］

list2

［1, 3, 2, 9, 7, 8］

list3

［1, 2, 3, 7, 8, 9］

可以看到list1已經從小到大排好了序，那list2和list3呢？使用分片方式得到的list2很有原則、很有格調，并不會因為list1的改變而改變，這個原理我待會兒跟大家說； 接著看list3……看，真正的墻頭草是list3，它竟然跟著list1改變了，這是為什么呢？不知道大家還記不記得在講解變量的時候說過，Python的變量就像一個標簽，就一個名字而已……還是給大家畫個圖好理解，如圖51所示。

圖51拷貝列表

這下大家應該