Python笔记（三）——List（列表）和tuple（元祖）

ゝ一纸荒年。 2022-04-10 03:13 279阅读 0赞

**目录**

一、List（列表）

1.1 Python创建list

任务

1.2 Python按照索引访问list

任务

1.3 Python之倒序访问list

任务

1.4 Python之添加新元素

任务

1.5 Python从list删除元素

任务

1.6 Python中替换元素

任务

二、Tuple（元组）

2.1 Python之创建tuple

任务

2.2 Python之创建单元素tuple

任务

2.3 Python之“可变”的tuplea——元组连接

任务

--------------------

这部分主要介绍了python的两种列表：数据类型的列表list和元组另一种有序列表tuple。list中可以添加/删减元素，而tuple一旦建成就不可更改，只可以显示输出。

list添加分**末位添加*****L.append('Adam')***和**任意位置添加*L.insert(0, 'Mary')***，第一个参数是索引号，第二个参数是待添加的新元素

表示方式：

# 一、List（列表） #

*  序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个**数字** \- **它的位置，或索引**，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推。
 *  Python有6个序列的内置类型，但最常见的是**列表和元组**。
 *  序列都可以进行的操作包括索引，切片，加，乘，检查成员。
 *  此外，Python已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。
 *  **列表**是**最常用的Python数据类型**，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。
 *  列表的**数据项不需要具有相同的类型**
 *  创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如下所示：

>        list1 = \['Google', 'Runoob', 1997, 2000\];
> 
>        list2 = \[1, 2, 3, 4, 5 \];
> 
>        list3 = \["a", "b", "c", "d"\];

与字符串的索引一样，列表索引从0开始。**列表**可以**进行截取、组合**等。

![20190630144621165.png][]

## 1.1 Python创建list ##

**Python内置的一种数据类型是列表：`list`。**list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。

比如，列出班里所有同学的名字，就可以用一个list表示：

>>> ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] 
    ['Michael', 'Bob', 'Tracy']

list是数学意义上的有序集合，也就是说，list中的元素是按照顺序排列的。

构造list非常简单，按照上面的代码，直接用**`[ ]`**把list的所有元素都括起来，就是一个list对象。通常，我们会把list赋值给一个变量，这样，就可以通过变量来引用list：

>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] 
    >>> classmates # 打印classmates变量的内容 
    ['Michael', 'Bob', 'Tracy']

由于Python是**动态语言**，所以list中包含的元素并不要求都必须是同一种数据类型，我们完全可以在list中包含各种数据：

>>> L = ['Michael', 100, True]

一个元素也没有的list，就是空list：

>>> empty_list = []

### 任务 ###

> 假设班里有3名同学：Adam，Lisa和Bart，他们的成绩分别是 95.5，85 和 59，请按照 名字, 分数, 名字, 分数... 的顺序按照分数从高到低用一个list表示，然后打印出来。

![20181224172211985.png][]

## 1.2 Python按照索引访问list ##

由于list是一个有序集合，所以，我们可以用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

那我们如何从list中获取指定第 N 名的同学呢？方法是通过**索引**来获取list中的指定元素。

**需要特别注意的是**，索引从 0 开始，也就是说，第一个元素的索引是0，第二个元素的索引是1，以此类推。

因此，要打印第一名同学的名字，用 L\[0\]:

>>> print L[0]
    Adam

要打印第二名同学的名字，用 L\[1\]:

>>> print L[1]
    Lisa

要打印第三名同学的名字，用 L\[2\]:

>>> print L[2]
    Bart

要打印第四名同学的名字，用 L\[3\]:

>>> print L[3]
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    IndexError: list index out of range

报错了！IndexError意思就是索引超出了范围，因为上面的list只有3个元素，有效的索引是 0，1，2。

所以，使用索引时，**千万注意不要越界。**

### 任务 ###

> 三名同学的成绩可以用一个list表示：
> 
> L = \[95.5, 85, 59\]
> 
> 请按照索引分别打印出第一名、第二名、第三名，同时测试 print L\[3\]。

![20181224172935138.png][]

## 1.3 Python之倒序访问list ##

我们还是用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

这时，老师说，请分数最低的同学站出来。

要写代码完成这个任务，我们可以先数一数这个 list，发现它包含3个元素，因此，最后一个元素的索引是2：

>>> print L[2]
    Bart

有没有更简单的方法？

有！

Bart同学是最后一名，俗称倒数第一，所以，我们可以用 -1 这个索引来表示最后一个元素：

>>> print L[-1]
    Bart

Bart同学表示躺枪。

类似的，倒数第二用 -2 表示，倒数第三用 -3 表示，倒数第四用 -4 表示：

>>> print L[-2]
    Lisa
    >>> print L[-3]
    Adam
    >>> print L[-4]
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    IndexError: list index out of range

L\[-4\] 报错了，因为倒数第四不存在，一共只有3个元素。

使用倒序索引时，**倒数第一个元素的索引号（即下标）为-1**，也要注意**不要越界**。

### 任务 ###

> 三名同学的成绩可以用一个list表示：
> 
> L = \[95.5, 85, 59\]
> 
> 请按照倒序索引分别打印出倒数第一、倒数第二、倒数第三。

![20181224174114645.png][]

## 1.4 Python之添加新元素 ##

现在，班里有3名同学：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

今天，班里转来一名新同学 Paul，如何把新同学添加到现有的 list 中呢？

a、第一个办法是用 list 的***`append()`***方法，把新同学追加到 list 的末尾：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 
    >>> L.append('Paul') 
    >>> print L 
    ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

**append()**总是把新的元素添加到 list 的尾部。

如果 Paul 同学表示自己总是考满分，要求添加到第一的位置，怎么办？

b、用list的***`insert()`***方法，它接受两个参数，第一个参数是索引号，第二个参数是待添加的新元素：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart'] 
    >>> L.insert(0, 'Paul') 
    >>> print L 
    ['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart']

**L.insert(0, 'Paul')** 的意思是，'Paul'将被添加到索引为 0 的位置上（也就是第一个），而原来索引为 0 的Adam同学，以及后面的所有同学，都自动向后移动一位。

**注：insert()方法可以将待添加新元素加到数组的任意位置**

### 任务 ###

> 假设新来一名学生Paul，Paul 同学的成绩比Bart好，但是比Lisa差，他应该排到第三名的位置，请用代码实现。

![20181225084546236.png][]

## 1.5 Python从list删除元素 ##

Paul同学刚来几天又要转走了，那么我们怎么把Paul 从现有的list中删除呢？

a.如果Paul同学排在最后一个，我们可以用list的***`pop()`***方法**删除最后一个元素**：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 
    >>> L.pop() 
    'Paul' 
    >>> print (L) 
    ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

**pop()**方法总是删掉list的最后一个元素，并且它还返回这个元素，所以我们执行 L.pop() 后，会打印出 'Paul'。

b.如果Paul同学不是排在最后一个怎么办？比如Paul同学排在第三：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']

要把Paul踢出list，我们就必须**先定位Paul的位置**。由于Paul的索引是2，因此，用***`pop(2)`***把Paul删掉：

>>> L.pop(2)
    'Paul'
    >>> print L
    ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

### 任务 ###

> 注意右边编辑器代码中 list 如下：
> 
> L = \['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart'\]
> 
> Paul的索引是2，Bart的索引是3，如果我们要把Paul和Bart都删掉，请解释下面的代码为什么不能正确运行：
> 
> L.pop(2)  
> L.pop(3)
> 
> 怎样调整代码可以把Paul和Bart都正确删除掉？

![20181225090330970.png][]

## 1.6 Python中替换元素 ##

假设现在班里仍然是3名同学：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']

现在，Bart同学要转学走了，碰巧来了一个Paul同学，要更新班级成员名单，我们可以先把Bart删掉，再把Paul添加进来。

另一个办法是直接用Paul把Bart给替换掉：

>>> L[2] = 'Paul' 
    >>> print L 
    L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul']

对list中的某一个索引赋值，就可以直接用新的元素替换掉原来的元素，list包含的元素个数保持不变。

由于Bart还可以用 -1 做索引，因此，下面的代码也可以完成同样的替换工作：

>>> L[-1] = 'Paul'

### 任务 ###

> 班里的同学按照分数排名是这样的：
> 
> L = \['Adam', 'Lisa', 'Bart'\]
> 
> 但是，在一次考试后，Bart同学意外取得第一，而Adam同学考了倒数第一。
> 
> 请通过对list的索引赋值，生成新的排名。

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
    L[0] = 'Bart'
    L[2] = 'Adam'
    print (L)
    ['Bart', 'Lisa', 'Adam']

# 1.7 切片 #

定义一个列表： c = \[1,2,3,4,5,6,7\]

![20190630144708794.png][]

*  **注**：切片的后边是开区间，**切除来的元素不包含截止索引号所在的元素**
 *  当索引起止都空着的时候，即c\[ : \]，表示从头切到尾。

![20190630144931541.png][]

# 二、Tuple（元组） #

*  Python 的元组与列表类似，不同之处在于**元组的元素不能修改**。
 *  **元组**使用**小括号**，**列表**使用**方括号**。
 *  元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可。

## 2.1 Python之创建tuple ##

**tuple**是另一种有序的列表，中文翻译为“** 元组** ”。tuple 和 list 非常类似，但是，tuple一旦创建完毕，就不能修改了。

同样是表示班里同学的名称，用tuple表示如下：

>>> t = ('Adam', 'Lisa', 'Bart')
    >>> tup1 = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000);
    >>> tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 );

创建tuple和创建list唯一不同之处是用`( )`替代了`[ ]`。

现在，这个***`t`***就不能改变了，tuple没有 append()方法，也没有insert()和pop()方法。所以，新同学没法直接往 tuple 中添加，老同学想退出 tuple 也不行。

获取 tuple 元素的方式和 list 是一模一样的，我们可以正常使用 t\[0\]，t\[-1\]等索引方式访问元素，但是**不能赋值**成别的元素，下面为错误示例：

>>> t[0] = 'Paul'
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

### 任务 ###

创建一个tuple，顺序包含0 - 9这10个数。

![2018122509202550.png][]

## 2.2 Python之创建单元素tuple ##

tuple和list一样，可以包含 0 个、1个和任意多个元素。

包含多个元素的 tuple，前面我们已经创建过了。

包含 0 个元素的 tuple，也就是空tuple，直接用 ()表示：

>>> t = () 
    >>> print t 
    ()

创建包含1个元素的 tuple 呢？来试试：

>>> t = (1) 
    >>> print t 
    1

好像哪里不对！t 不是 tuple ，而是整数1。**为什么**呢？

因为`()`既可以表示tuple，又可以作为括号表示运算时的优先级，结果 (1) 被Python解释器计算出结果 1，导致我们得到的不是tuple，而是整数 1。

正是因为用()定义单元素的tuple有歧义，所以 Python 规定，**单元素 tuple 要多加一个逗号“,”**，这样就**避免了歧义**：

>>> t = (1,) 
    >>> print (t) 
    (1,) #组元形式的输出
    
    >>> tup3 = "a", "b", "c", "d";   #  不需要括号也可以
    >>> type(tup3) #元组只包含一个元素时，需要在元素后面加逗号，否则括号会被当做运算符使用
    >>> print (type)
    <class 'tuple'> #类型为元组
    
    >>> tup4 = (29)
    >>> type(tup4) #不加逗号，类型为整型
    >>> print(type)
    <class 'int'>

Python在打印单元素tuple时，也自动添加了一个“,”，为了更明确地告诉你这是一个tuple。

多元素 tuple 加不加这个额外的“,”效果是一样的：

>>> t = (1, 2, 3,)
    >>> print t
    (1, 2, 3)

### 任务 ###

> 请指出右边编辑器中代码为什么没有创建出包含一个学生的 tuple：
> 
> t = ('Adam')
> 
> print t
> 
> 请修改代码，确保 t 是一个tuple。

![20181225092913164.png][]

## 2.3 Python之“可变”的tuplea——元组连接 ##

前面我们看到了tuple一旦创建就不能修改。现在，我们来看一个“可变”的tuple：

>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])

**注意**到 t 有 3 个元素：**'a'，'b'**和一个list：**\['A', 'B'\]**。list作为一个整体是tuple的第3个元素。list对象可以通过 t\[2\] 拿到：

>>> L = t[2]

然后，我们把list的两个元素改一改：

>>> L[0] = 'X'
    >>> L[1] = 'Y'

再看看tuple的内容：

>>> print t
    ('a', 'b', ['X', 'Y'])

不是说tuple一旦定义后就不可变了吗？怎么现在又变了？

别急，我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素：

[![20181225095801137][]][20181225095801137]

当我们把list的元素**'A'和'B'**修改为**'X'和'Y'**后，tuple变为：

[![20181225095801161][]][20181225095801161]

表面上看，tuple的元素确实变了，但其实变的不是 tuple 的元素，而是list的元素。

tuple一开始指向的list并没有改成别的list，所以，tuple所谓的**“不变”**是说，tuple的每个元素，指向永远不变。即**指向'a'，就不能改成指向'b'**，指向一个list，就不能改成指向其他对象，但指向的这个list本身是可变的！

理解了**“指向不变”**后，要创建一个内容也不变的tuple怎么做？那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。

### 任务 ###

> 定义了tuple：
> 
> t = ('a', 'b', \['A', 'B'\])
> 
> 由于 t 包含一个list元素，导致tuple的内容是可变的。能否修改上述代码，让tuple内容不可变？

![20181225094646857.png][]

[20190630144621165.png]: /images/20220403/151ad82d29d34ef688335d9084a931a5.png
[20181224172211985.png]: /images/20220403/7c7ba4691f1148e48fffef0fe54f71cb.png
[20181224172935138.png]: /images/20220403/45afcf9098b049708a5f34e472504fd5.png
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[20181225084546236.png]: /images/20220403/17357888a85e49ea9d3717ea35295df8.png
[20181225090330970.png]: /images/20220403/2f554a5e4ed643bebcfa33cb5bbfd5c4.png
[20190630144708794.png]: /images/20220403/fa2d707c908a4db79da56a55bcfd802c.png
[20190630144931541.png]: /images/20220403/80c5566bebfb4f09bf45531cfef88e1e.png
[2018122509202550.png]: /images/20220403/9e26c698a1c845d28843d69979179970.png
[20181225092913164.png]: /images/20220403/3ccb0ffe8abb4750aba26bba7037fe9d.png
[20181225095801137]: /images/20220403/cf47c774ffd947aa81ad9263da01cd35.png
[20181225095801161]: /images/20220403/99cd4d0b6f5a4c43a516a2c959e125fc.png
[20181225094646857.png]: /images/20220403/6b51f4ea890b491ab2952ed3b417ddf8.png