4. 列表一学完，Python 会一半，滚雪球学 Python

滚雪球学 Python，目标就是让 Python 学起来之后，越滚越大。

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本系列文章将在2021年春节前完成，欢迎关注，点赞，评论 --- 梦想橡皮擦

四、列表一学完，Python 会一半

4.1 列表是个啥

列表，先记住英文为 list ，它是 Python 中一种可以动态添加删除内容的数据类型，由一系列的元素组成。直白点说列表是将多个变量组合在一起的那么一个容器。

很多文章会找一个与列表相似的编程概念，一般会说 Python 中的列表跟其他语言的数组一样，但对于没有任何编程概念的同学来说，数组也是一个陌生概念。其实你可以简单理解一下即可，Python 中的列表就是一个容器，里面可以放任意数据类型的变量。

4.1.1 列表定义

列表定义的格式如下

my_list = [元素1,元素2,元素3...]

列表的每一个数据都称作元素或者项，列表用 [] 包裹，每一个元素用英文 , 分隔，列表可以直接打印输出。

my_list = ["apple", "orange", "grape", "pear"]
print(my_list)

列表中的元素可以为相同数据类型，也可为不同数据类型，所以列表嵌套列表也是可行的。

my_list = [1, "orange", True, 1.0, [1, 2, 3]]
print(my_list)

4.1.2 列表读取

列表的读取需要先学习两个名词，一个是索引，另一个是下标，这两个词是同一个意思，都是为了准确的获取列表中的元素。索引先简单理解成序号一类的概念即可。

首先你要学会的是列表中索引是从 0 开始的，这个概念第一次接触有点楞，熟悉了就会好很多。就像我们数数字都是从 1 开始数，忽然间需要变成从 0 开始数了，需要适应期。

例如在看一下刚才的列表，尝试用中文读取出来每一个元素的索引。

my_list = ["apple", "orange", "grape", "pear"]

索引为 0 的元素是字符串 apple，索引为 1 的元素是字符串 orange，依次类推。

列表读取的语法格式如下：

# 列表名[索引]
my_list[i]

以上内容转换成 Python 代码为：

my_list = ["apple", "orange", "grape", "pear"]
print("索引为0的元素是：", my_list[0])
print("索引为1的元素是：", my_list[1])
print("索引为2的元素是：", my_list[2])
print("索引为3的元素是：", my_list[3])

通过索引获取元素的时候，一定要注意索引是从 0 开始的，从 0 开始的，虽然反复写，但是还是很容易被忘记… 唉~

索引除了为正数以外，还可以为负数，获取列表的最后一个元素的索引是 -1，代码如下：

nums = [1,2,3,4,5,6]
print("列表最后一个元素为：",nums[-1])

依据顺序，-1 表示最后一个元素，-2 表示倒数第 2 项…

4.1.3 列表切片

编写程序时对列表的操作经常会有如下场景。

• 获取 1~3 项元素；
• 获取 4~7 项元素；
• 获取第 1,3,5…项元素。

这些内容转换到列表的实际编码中，被称为切片操作，就是你脑中现在呈现的切肉片动作。
具体的语法格式如下：

# 读取从索引 m 到 n-1 的列表元素
my_list[m:n]
# 读取列表的前 n 项元素
my_list[:n]
# 读取列表从 m 开始到结尾的元素
my_list[m:]
# 间隔 s，读取从 m 到 n 的列表元素
my_list[m:n:s]

以上内容反映到代码中呈现如下，该部分呈现到代码中如下，尤其注意 m 与 n 的取值。

my_list = ["a","b","c","d","e","f"]

# 输出 ['a', 'b', 'c'] 注意 a,b,c 的索引分别是 0,1,2
print(my_list[0:3])
# 输出 ['b', 'c', 'd', 'e'] 注意 b,c,d,e 的下标分别是 1,2,3,4
print(my_list[1:5])
# 输出 ['b', 'c', 'd', 'e', 'f']
print(my_list[1:])
# 输出 ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print(my_list[:5])
# 输出 ['b', 'd']  从索引 1 到索引 3，间隔 1 个索引取
print(my_list[1:4:2])

列表切片在后续的 Python 学习中属于非常重要的知识点，核心还是理清楚索引是如何对应到列表中每一项元素。

4.1.4 列表相关内置函数

在 Python 中与列表相关的内置函数常见的有 4 个，分别是获取最大值 max、最小值 min、求和 sum 以及获取列表元素个数 len。

最大值与最小值

使用 max 与 min 函数可以直接获取列表中的最大值与最小值，该函数使用有些注意事项需要了解下，具体还是参照代码：

my_list1 = ["a","b","c","d","e","f"]
my_list2 = [1,2,3,4,5,6]
my_list3 = ["a",1,2,3,4]

# 输出 f
print(max(my_list1))
# 输出 6
print(max(my_list2))
# 报错
print(max(my_list3))

上述代码在运行时发现，前面 2 个列表可以输出最大值，但是第三个直接报错，这是因为 max 与 min 只能用于元素全是数字或者全是字符串的列表，如果列表中有其他数据类型或者数字与字符串混合就会报错。

min 用法和 max 完全一致，不在编写代码尝试。

求和
sum 函数可以获取列表元素总和，但是需要注意下 sum 不能用于元素非数值情况，也就说下面的代码是错误的。

my_list1 = ["a","b","c","d","e","f"]
print(sum(my_list1))

获取列表元素个数
该函数使用频次极高，在很多地方都需要获取列表元素个数，使用 len 函数即可，由于代码非常简单，自行测试即可。

4.1.5 列表元素的修改与删除

对于一个列表数据类型的变量来说，它是可以进行修改与删除元素的，这就是本文开篇提及的列表是 Python 中一种可以动态添加删除内容的数据类型（该小节暂时还无法对列表进行动态添加，后文会讲解到）。
列表的元素可以通过索引进行获取修改。

my_list1 = ["a","b","c","d","e","f"]
print("修改前的列表",my_list1)
my_list1[4] = "橡皮擦"
print("修改后的列表",my_list1)

列表元素的删除操作分为两种情况，简单说一种是删除单个元素，一种是删除多个元素。删除与列表切片关联度极高，可比对下述代码进行学习。

my_list1 = ["a","b","c","d","e","f"]

# 通过索引删除某一元素
del my_list1[0]
print(my_list1)

my_list1 = ["a","b","c","d","e","f"]
# 通过索引删除列表区间元素
del my_list1[0:3]
print(my_list1)

my_list1 = ["a","b","c","d","e","f"]
# 通过索引删除列表区间元素
del my_list1[0:3:2]
print(my_list1)

删除操作使用的关键字是 del，关键点相信你也已经发现，通过索引找到元素然后在通过del删除元素。

以上内容，请注意是对列表中的元素进行操作，下面我们将学习如何对一个完整的列表进行操作。

4.1.6 列表相加，相乘，删除

在 Python 中可以直接对列表进行相加与相乘操作，列表与列表之间的相加可以理解为列表的连接，代码如下：

my_list1 = ["a","b"]
my_list2 = ["c"]
my_list3 = my_list1 + my_list2
print(my_list3)

任意多个列表直接如果用 “+” 进行操作，那么这些列表将会连接起来形成一个新的大列表。

列表可以与一个数字进行乘法计算，表示重复前面的列表多次，例如下述代码：

my_list1 = ["a","b"]
my_list2 = ["c"]
my_list3 = my_list1 * 4
# 输出结果为 ['a', 'b', 'a', 'b', 'a', 'b', 'a', 'b']
print(my_list3)

上述代码用 [a,b] * 4 得到结果为列表 [a,b] 重复出现了 4 次。

4.2 初识 Python 面向对象

Python 是一门面向对象的编程语言，所以在 Python 中所有的数据都是对象，例如之前学习到的整数、浮点数、字符串、列表都是对象，关于面向对象的概念不做过多的解释（毕竟现在解释也没啥用，具体等学到面向对象部分在进行说明）。

我们可以给各种对象设计一些 方法，这些 方法 也是广义上的 函数，是不是听起来有些绕，在 Python 中已经为一些基本对象内置了一些方法，从列表开始我们将逐步接触对象的内置方法。

对象方法的调用语法格式为：

对象.方法()

4.2.1 字符串对象的方法

你首先要知道在 Python 中任意一个数据都是对象，那声明一个字符串变量之后，那这个字符串变量就是一个对象，是对象就会有对象的方法。字符串常用的方法有：

1. lower 将字符串转换成小写
2. upper 将字符串转换成大写
3. title 将字符串首字母大写，其余小写
4. rstrip 移除字符串右侧空白
5. lstrip 移除字符串左侧空白
6. strip 移除字符串两侧空白

字符串大小写说明

my_str = "good moring"
my_strU = my_str.upper()
my_strL = my_str.lower()
my_strT = my_str.title()

# 大写
print(my_strU)
# 小写
print(my_strL)
# 首字母大写
print(my_strT)

输出结果对应如下：

GOOD MORING
good moring
Good Moring

移除字符串开始或者结尾的空白是非常有用的方法，该内容留给你自己来完成。代码可以参考 my_str.strip() 。

4.2.1 快速获取系统内置方法

在实际开发中，我们很难记住一个对象的所有方法，对于橡皮擦来说编写代码的时候也要借助于手册，方法太多不可能记住的，常用的记住就好了，那如何查询一个对象的所有方法呢，用到的是一个内置函数 dir。
例如，你想知道一个字符串对象的所有方法，可以编写如下代码。

my_str = "good moring"
print(dir(my_str))

代码运行之后，会得到如下内容，其中红框内容就是刚才提及到的方法。

对于某个方法是如何使用的，可以调用之前学习的 help 内置函数进行学习，语法格式如下：

help(对象.方法)

例如获取字符串对象的 rfind 方法。

my_str = "good moring"

print(help(my_str.rfind))

结果如下，稍微阅读一下即可了解 rfind 方法的使用方式。

查看一下列表的方法
因为后续将继续学习列表的方法，所以先进行简单展示。

my_list1 = ["a","b"]
print(dir(my_list1))

本篇博客后续内容将对红框部分的方法进行讲解，肯定有人会关心没有在红框里面的哪些以两个_开头的是啥，它们也是方法，不过现在还不到学习它们的时候。

4.3 通过方法增删列表元素

4.3.1 列表追加元素

在操作列表时候经常会出现如下场景，需要往已经存在的列表中追加元素，例如原列表有一个元素，现在想追加到两个。如果直接设置，会出错提示索引值超过列表长度，请注意该错误在操作列表时经常出现。

my_list = ["apple", "orange", "grape"]
my_list[3] = "pear"

该错误提示为 IndexError: list assignment index out of range ，这里需要注意下，在学习或编写代码的过程中要熟悉一些常见的错误，以便当这些错误出现的时候能够快速发现原因。

在列表追加元素，Python 中列表对象内置了一个方法，具体格式如下。

my_list.append("新增元素")

例如接下来可以声明一个空列表，然后往该列表追加元素。

my_list = []
my_list.append("pear")
my_list.append("apple")
my_list.append("orange")

print(my_list)

通过 append 方法，每次都会在列表的末端追加一个元素，用该方法就可以无限制的将列表扩展下去。

4.3.2 列表插入元素

append 方法是在列表末尾固定插入元素，如何在任意位置插入元素是一个新的方法，名称叫做 insert，语法格式如下：

my_list.insert(索引位置,"新增元素")

尝试在索引 1，索引 2，索引 0 的位置插入元素，代码如下：

my_list = ["pear", "apple", "orange"]
my_list.insert(0, "插入")
print(my_list)
my_list = ["pear", "apple", "orange"]
my_list.insert(2, "插入")
print(my_list)

这里需要注意下当索引超过列表长度时，默认插入末尾。

4.3.3 删除列表元素

之前的内容中已经介绍过一种删除列表元素的方式，通过关键字 del，该方式存在一个问题就是删除元素之后没有获取到被删除的元素。接下来的方法将解决该问题，你将能获取到被删除的值，该方法是 pop ，语法格式如下：

item = my_list.pop()
item = my_list.pop(索引)

注意在 pop 方法中可以携带一个索引值，直接删除索引位置的元素，如果没有默认删除最后一项。变量 item 用于获取被删除的值。注意该方法删除元素的时候，索引不能超过列表长度。

my_list = ["pear", "apple", "orange"]
item = my_list.pop()
print(item)

print("删除元素之后")
print(my_list)

代码运行结果为：

orange
删除元素之后
['pear', 'apple']

pop 方法是按照索引删除元素，你还可以直接删除指定元素，具体方法是 remove，该方法的语法格式如下。

my_list.remove(待删除元素内容)

注意 remove 删除元素之后，不会返回被删除的元素，还存在一个问题是如果待删除的元素不在列表中，会提示代码错误。

如果待删除的元素在列表中出现多个，默认只删除第一个，如果想要删除多个，需要用到后面的循环知识。

4.4 列表排序

对于列表除了增删改以外还会涉及排序相关内容，该操作对于列表对象也非常简单，使用固定的方法即可。

4.4.1 sort 排序

sort 方法可以对列表元素进行排序，默认从小到大，当然也可以修改成从大到小，该方法一般用于纯数字或者纯英文字符列表排序，如果列表中的元素数据类型比较复杂，该方式不在适用，需要注意一下。

sort 方法的语法格式如下：

my_list.sort()

声明一个所有元素都是数字的列表，然后进行排序。

my_list = [3, 4, 1, 2, 9, 8, 7]
print("排序前：", my_list)

my_list.sort()
print("排序后：", my_list)

输出结果如下：

排序前： [3, 4, 1, 2, 9, 8, 7]
排序后： [1, 2, 3, 4, 7, 8, 9]

如果希望按照从大到下进行排序，只需要增加参数（参数概念后面还会继续学习）reverse=True 即可。

my_list = [3, 4, 1, 2, 9, 8, 7]
print("排序前：", my_list)

my_list.sort(reverse=True)
print("排序后：", my_list)

英文字符串的排序结果希望你可以进行一下测试，需要注意对英文字符列表进行排序，建议将字符串英文全部修改为小写。

注意上述 sort 方法排序之后是对原列表中元素顺序修改，即修改的是 my_list 列表的顺序，如果不想修改原列表的顺序，想要新生成一个列表，需要用到的是下述方法。

4.4.2 sorted 排序

sort 排序将造成列表元素顺序永久修改，很多时候并不需要修改原列表，这种情况下需要借助 sorted 函数，注意 sorted 是一个内置函数，并不是列表对象的一个方法，也就是说 sorted 可以用于很多对象的排序。

sorted 函数的语法格式如下：

sorted(待排序列表) # 正序，从小到大
sorted(待排序列表,reverse=True) # 逆序，从大到小

该函数使用之后会返回一个新的列表，你可以用新变量接收一下，具体代码如下：

my_list = [3, 4, 1, 2, 9, 8, 7]
print("排序前：", my_list)

new_list = sorted(my_list)
print("排序后：", my_list)
print("排序后：", new_list)

注意排序后新变量为 new_list 对于原 my_list 列表中元素的顺序并无影响。

4.5 列表其它方法

4.5.1 列表检索元素索引

通过 index 方法可以获取某内容在列表中第一次出现的索引值，格式如下：

索引值 = my_list.index(待查找值)

该方法注意如果没有检索到索引值，会提示错误。

my_list = [3, 4, 1, 2, 9, 8, 7]
ke = my_list.index(4)
ke = my_list.index(10)
print(ke)

4.5.2 列表统计元素出现次数

通过 count 方法可以获取列表特定元素出现的次数，它的语法格式如下：

次数 = my_list.count(待查找值)

该方法同样当在列表中找不到待查找值时会返回 0。

my_list = [3, 4, 3, 2, 3, 8, 7]
nums = my_list.count(3)

print(nums)

4.5.3 列表转换为字符串

通过 join 方法可以将列表中的所有元素组合成一个字符串，语法格式如下：

连接字符串.join(待转换列表)

该方法其实准确的说应该是 字符串对象的一个方法。

my_list = ["pear", "apple", "orange"]
my_str = "#".join(my_list)

print(my_str)

该方法在使用的时候需要注意，列表中所有元素都必须是字符串，否则会出现 expected str instance, int found 错误。

4.5.4 列表追加列表

append 方法可以给列表追加元素，extend 可以给一个列表追加一个列表，相当于将两个列表进行连接。

列表1.extend(列表2)

注意追加的列表默认在原列表末尾追加，所以追加之后原列表中的元素已经发生了改变。

my_list1 = [1, 2, 3]
my_list2 = [4, 5, 6]

my_list1.extend(my_list2)
print(my_list1)

4.6 多维列表

列表中的元素可以为任意数据类型，故列表嵌套列表也是可以的。

my_list = [1,2,3,[4,5,6]]

该方法需要注意获取嵌套列表中的元素的时候，需要按照层级获取，例如希望获取元素 5，首先要获取最外层列表中的第 4 项元素，即 my_list[3]，然后获取到它之后再获取它索引位置为 1 的元素，即 my_list[3][1]，具体代码可以自行尝试，也可以在内层列表中在嵌套列表，无限循环下去。

4.7 特殊的列表字符串

现在回过头来再看一下字符串格式为 "abcsdasa"，可以将字符串看成一个字符组成的列表，一般也称作字符序列（有顺序的列表），字符串也不能完全等价于列表，因为字符串中不能修改单个元素。

4.7.1 字符串索引与切片

字符串也可以通过索引访问某个元素，索引使用方式与列表一致，例如下述代码：

my_str = "abcdefghi"
print(my_str[5])
print(my_str[4])
print(my_str[3])

列表切片也可用于字符串，相当于获取字符串子串。

4.7.2 可用于字符串的部分函数和方法

列表相关的内置方法，例如 len、max、min 也可用于字符串，具体内容你可自行尝试。

4.7.3 将字符串转换成列表

通过内置函数 list 可以将字符串转换成列表，也就是将字符串中每个字符都拆解开。

my_str = "abcdefghi"
print(list(my_str))

输出内容为：

['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i']

4.8 这篇博客的总结

列表在 Python 基础部分属于非常重要的数据类型，在写这篇博客的时候也在考虑是否将所有内容都包含进去，结果发现内容太多了，很多都与后面产生的极强的关联性，在本篇博客中也初步了解了面向对象的一些最简单概念。

本篇博客省略的部分，后续将补充完整，具体内容先埋个坑。

• 深复制与浅复制
• 地址的概念
• in、not in 表达式
• is、is not 表达式
• enumerate 对象

希望在讲解这些内容的时候，还能看到坚持学习的你的留言。

最后一碗毒鸡汤

只要我肯努力 就没有搞不砸的事情 O(∩_∩)O 哈哈~ 👗👗

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