Python列表原理与用法详解【创建、元素增加、删除、访问、计数、切片、遍历等】
本文实例讲述了Python列表原理与用法。分享给大家供大家参考，具体如下：
列表的基本认识
列表简介
列表：用于存储任意数目、任意类型的数据集合。
列表是内置可变序列，是包含多个元素的有序连续的内存空间。列表定义的标准语法格式：
a = [10,20,30,40]
其中，10,20,30,40 这些称为：列表 a 的元素。
列表中的元素可以各不相同，可以是任意类型。比如：
a = [10,20,'abc',True]
列表对象的常用方法汇总如下，方便大家学习和查阅。
| 方法 | 要点 | 描述 |
|---|---|---|
| list.append(x) | 增加元素 将元素 x 增加到列表 list 尾部 | |
| list.extend(aList) 增加元素 | 将列表 alist 所有元素加到列表 list 尾部 | |
| list.insert(index,x) | 增加元素 | 在列表 list 指定位置 index 处插入元素 x |
| list.remove(x) | 删除元素 | 在列表 list 中删除首次出现的指定元素 x |
| list.pop([index]) | 删除元素 | 删除并返回列表 list 指定为止 index 处的元素，默认是最后一个元素 |
| list.clear() | 删除所有元素 | 删除列表所有元素，并不是删除列表对象 |
| list.index(x) | 访问元素 | 返回第一个 x 的索引位置，若不存在 x 元素抛出异常 |
| list.count(x) | 计数 | 返回指定元素 x 在列表 list 中出现的次数 |
| len(list) | 列表长度 | 返回列表中包含元素的个数 |
| list.reverse() | 翻转列表 | 所有元素原地翻转 |
| list.sort() | 排序 | 所有元素原地排序 |
| list.copy() | 浅拷贝 | 返回列表对象的浅拷贝 |
Python 的列表大小可变，根据需要随时增加或缩小。
字符串和列表都是序列类型，一个字符串是一个字符序列，一个列表是任何元素的序列。我
们前面学习的很多字符串的方法，在列表中也有类似的用法，几乎一模一样。
列表的创建
基本语法[]创建
>>> a = [10,20,'gaoqi','sxt'] >>> a = [] #创建一个空的列表对象
list()创建
使用 list()可以将任何可迭代的数据转化成列表。
>>> a = list() #创建一个空的列表对象
>>> a = list(range(10))
>>> a
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> a = list("gaoqi,sxt")
>>> a
['g', 'a', 'o', 'q', 'i', ',', 's', 'x', 't']
range()创建整数列表
range()可以帮助我们非常方便的创建整数列表，这在开发中及其有用。语法格式为：
range([start,] end [,step])
start 参数：可选，表示起始数字。默认是 0
end 参数：必选，表示结尾数字。
step 参数：可选，表示步长，默认为 1
python3 中 range()返回的是一个 range 对象，而不是列表。我们需要通过 list()方法将其
转换成列表对象。
典型示例如下：
>>> list(range(3,15,2)) [3, 5, 7, 9, 11, 13] >>> list(range(15,3,-1)) [15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4] >>> list(range(3,-10,-1)) [3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]
推导式生成列表(简介一下，重点在 for 循环后讲)
使用列表推导式可以非常方便的创建列表，在开发中经常使用。但是，由于涉及到 for 循环
和 if 语句。在此，仅做基本介绍。在我们控制语句后面，会详细讲解更多列表推导式的细节。
>>> a = [x*2 for x in range(5)] #循环创建多个元素 >>> a [0, 2, 4, 6, 8] >>> a = [x*2 for x in range(100) if x%9==0] #通过 if 过滤元素 >>> a [0, 18, 36, 54, 72, 90, 108, 126, 144, 162, 180, 198]
列表元素的增加
当列表增加和删除元素时，列表会自动进行内存管理，大大减少了程序员的负担。但这
个特点涉及列表元素的大量移动，效率较低。除非必要，我们一般只在列表的尾部添加元素
或删除元素，这会大大提高列表的操作效率。
append()方法
原地修改列表对象，是真正的列表尾部添加新的元素，速度最快，推荐使用。
>>> a = [20,40] >>> a.append(80) >>> a [20, 40, 80]
+运算符操作
并不是真正的尾部添加元素，而是创建新的列表对象；将原列表的元素和新列表的元素依次
复制到新的列表对象中。这样，会涉及大量的复制操作，对于操作大量元素不建议使用。
>>> a = [20,40] >>> id(a) 46016072 >>> a = a+[50] >>> id(a) 46015432
通过如上测试，我们发现变量 a 的地址发生了变化。也就是创建了新的列表对象。
extend()方法
将目标列表的所有元素添加到本列表的尾部，属于原地操作，不创建新的列表对象。
>>> a = [20,40] >>> id(a) 46016072 >>> a.extend([50,60]) >>> id(a) 46016072
insert()插入元素
使用 insert()方法可以将指定的元素插入到列表对象的任意制定位置。这样会让插入位置后
面所有的元素进行移动，会影响处理速度。涉及大量元素时，尽量避免使用。类似发生这种
移动的函数还有：remove()、pop()、del()，它们在删除非尾部元素时也会发生操作位置后
面元素的移动。
>>> a = [10,20,30] >>> a.insert(2,100) >>> a [10, 20, 100, 30]
乘法扩展
使用乘法扩展列表，生成一个新列表，新列表元素时原列表元素的多次重复。
>>> a = ['sxt',100] >>> b = a*3 >>> a ['sxt', 100] >>> b ['sxt', 100, 'sxt', 100, 'sxt', 100]
适用于乘法操作的，还有：字符串、元组。例如：
>>> c = 'sxt' >>> d = c*3 >>> c 'sxt' >>> d 'sxtsxtsxt'
列表元素的删除
del 删除
删除列表指定位置的元素。
>>> a = [100,200,888,300,400] >>> del a[1] >>> a [100,200,300,400]
pop()方法
pop()删除并返回指定位置元素，如果未指定位置则默认操作列表最后一个元素。
>>> a = [10,20,30,40,50] >>> a.pop() 50 >>> a [10, 20, 30, 40] >>> a.pop(1) 20 >>> a [10, 30, 40]
remove()方法
删除首次出现的指定元素，若不存在该元素抛出异常。
>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30] >>> a.remove(20) >>> a [10, 30, 40, 50, 20, 30, 20, 30] >>> a.remove(100) Traceback (most recent call last): File "<pyshell#208>", line 1, in <module> a.remove(100) ValueError: list.remove(x): x not in list
列表元素访问和计数
通过索引直接访问元素
我们可以通过索引直接访问元素。索引的区间在[0, 列表长度-1]这个范围。超过这个范围则
会抛出异常。
>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30] >>> a[2] 30 >>> a[10] Traceback (most recent call last): File "<pyshell#211>", line 1, in <module> a[10] IndexError: list index out of range
index()获得指定元素在列表中首次出现的索引
index()可以获取指定元素首次出现的索引位置。语法是：index(value,[start,[end]])。其中，
start 和 end 指定了搜索的范围。
>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30] >>> a.index(20) 1 >>> a.index(20,3) 5 >>> a.index(20,3) #从索引位置 3 开始往后搜索的第一个 20 5 >>> a.index(30,5,7) #从索引位置 5 到 7 这个区间，第一次出现 30 元素的位置 6
count()获得指定元素在列表中出现的次数
count()可以返回指定元素在列表中出现的次数。
>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30] >>> a.count(20) 3
len()返回列表长度
len()返回列表长度，即列表中包含元素的个数。
>>> a = [10,20,30] >>> len(a) 3
成员资格判断
判断列表中是否存在指定的元素，我们可以使用 count()方法，返回 0 则表示不存在，返回
大于 0 则表示存在。但是，一般我们会使用更加简洁的 in 关键字来判断，直接返回 True
或 False。
>>> a = [10,20,30,40,50,20,30,20,30] >>> 20 in a True >>> 100 not in a True >>> 30 not in a False
切片操作
我们在前面学习字符串时，学习过字符串的切片操作，对于列表的切片操作和字符串类似。
切片是 Python 序列及其重要的操作，适用于列表、元组、字符串等等。切片的格式如下：
切片 slice 操作可以让我们快速提取子列表或修改。标准格式为：
[起始偏移量 start:终止偏移量 end[:步长 step]]
注：当步长省略时顺便可以省略第二个冒号
典型操作(三个量为正数的情况)如下：
| 操作和说明 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|
| [:] 提取整个列表 | [10,20,30][:] | [10,20,30] |
| [start:]从 start 索引开始到结尾 | [10,20,30][1:] [20,30] | |
| [:end]从头开始知道 end-1 | [10,20,30][:2] | [10,20] |
| [start:end]从start到 end-1 | [10,20,30,40][1:3] | [20,30] |
| [start: end:step] 从 start 提取到 end-1，步长是 step | [10,20,30,40,50,60,70][1:6:2] | [20, 40, 60] |
其他操作（三个量为负数）的情况：
| 示例 | 说明 | 结果 |
|---|---|---|
| [10,20,30,40,50,60,70][-3:] | 倒数三个 | [50,60,70] |
| 10,20,30,40,50,60,70][-5:-3] | 倒数第五个到倒数第三个(包头不包尾) | [30,40] |
| [10,20,30,40,50,60,70][::-1] | 步长为负，从右到左反向提取 | [70, 60, 50, 40, 30, 20, 10] |
切片操作时，起始偏移量和终止偏移量不在[0,字符串长度-1]这个范围，也不会报错。起始
偏移量小于 0 则会当做 0，终止偏移量大于“长度-1”会被当成”长度-1”。例如：
>>> [10,20,30,40][1:30] [20, 30, 40]
我们发现正常输出了结果，没有报错。
列表的遍历
for obj in listObj:
print(obj)
复制列表所有的元素到新列表对象
如下代码实现列表元素的复制了吗？
list1 = [30,40,50] list2 = list1
只是将 list2 也指向了列表对象，也就是说 list2 和 list2 持有地址值是相同的，列表对象本
身的元素并没有复制。
我们可以通过如下简单方式，实现列表元素内容的复制：
list1 = [30,40,50] list2 = [] + list1
注：我们后面也会学习 copy 模块，使用浅复制或深复制实现我们的复制操作。
列表排序
修改原列表，不建新列表的排序
>>> a = [20,10,30,40] >>> id(a) 46017416 >>> a.sort() #默认是升序排列 >>> a [10, 20, 30, 40] >>> a = [10,20,30,40] >>> a.sort(reverse=True) #降序排列 >>> a [40, 30, 20, 10] >>> import random >>> random.shuffle(a) #打乱顺序 >>> a [20, 40, 30, 10]
建新列表的排序
我们也可以通过内置函数 sorted()进行排序，这个方法返回新列表，不对原列表做修改。
>>> a = [20,10,30,40] >>> id(a) 46016008 >>> a = sorted(a) #默认升序 >>> a [10, 20, 30, 40] >>> id(a) 45907848 >>> a = [20,10,30,40] >>> id(a) 45840584 >>> b = sorted(a) >>> b [10, 20, 30, 40] >>> id(a) 45840584 >>> id(b) 46016072 >>> c = sorted(a,reverse=True) #降序 >>> c [40, 30, 20, 10]
通过上面操作，我们可以看出，生成的列表对象 b 和 c 都是完全新的列表对象。
reversed()返回迭代器
内置函数 reversed()也支持进行逆序排列，与列表对象 reverse()方法不同的是，内置函数
reversed()不对原列表做任何修改，只是返回一个逆序排列的迭代器对象。
>>> a = [20,10,30,40] >>> c = reversed(a) >>> c <list_reverseiterator object at 0x0000000002BCCEB8> >>> list(c) [40, 30, 10, 20] >>> list(c) []
我们打印输出 c 发现提示是：list_reverseiterator。也就是一个迭代对象。同时，我们使用
list?进行输出，发现只能使用一次。第一次输出了元素，第二次为空。那是因为迭代对象
在第一次时已经遍历结束了，第二次不能再使用
列表相关的其他内置函数汇总
max 和 min
用于返回列表中最大和最小值。
[40, 30, 20, 10] >>> a = [3,10,20,15,9] >>> max(a) 20 >>> min(a) 3
sum
对数值型列表的所有元素进行求和操作，对非数值型列表运算则会报错。
>>> a = [3,10,20,15,9] >>> sum(a) 57
多维列表
二维列表
一维列表可以帮助我们存储一维、线性的数据。
二维列表可以帮助我们存储二维、表格的数据。例如下表的数据：
| 姓名 | 年龄 | 薪资 | 城市 |
|---|---|---|---|
| 高小一 | 18 | 30000 | 北京 |
| 高小二 | 19 | 20000 | 上海 |
| 高小五 | 20 | 10000 | 深圳 |
源码：
a = [ ["高小一",18,30000,"北京"], ["高小二",19,20000,"上海"], ["高小一",20,10000,"深圳"], ]
内存结构图：
>>> print(a[1][0],a[1][1],a[1][2]) 高小二 19 20000
嵌套循环打印二维列表所有的数据（mypy_08.py）（由于没有学循环，照着敲一遍即可）：
a = [ ["高小一",18,30000,"北京"], ["高小二",19,20000,"上海"], ["高小一",20,10000,"深圳"], ] for m in range(3): for n in range(4): print(a[m][n],end="\t") print() #打印完一行，换行 ====================================================================== 运行结果： 高小一 18 30000 北京 高小二 19 20000 上海 高小一 20 10000 深圳
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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
