每日一课 | list 和 tuple 的基本操作、深浅拷贝和切片操作详细等 5 个方面总结

一时失言乱红尘 2023-01-18 09:18 107阅读 0赞

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大家好，我是营长，上期营长分享了“[详解Python四大数据类型][Python]”，这期营长接着为大家分享Python相关内容。

本期分享内容：**List和 tuple的基本操作**

这期分享营长邀请的是zglg （某大厂算法工程师）和Alicia （美国顶尖学府 AI 博士后）两位为我们分享Python全栈精通之路。

作者有话说

很多人问为什么要写这个专栏？因为我也有过那段“自学” Python 的迷茫时期，所以深知一个好的系统学习规划和老师讲解，是能够达到事半功倍省下我们程序员更多青春的关键。

别的老师在介绍知识点时都会说“这东西是什么”，但我不想这样做。

我觉得“为什么这东西是这样”或者“在什么场景适应什么需求有什么好处才会用这东西”，反而更能让你们对知识本身会有更深刻的理解。

**04**

list 和 tuple 的基本操作、深浅拷贝和切片操作详细等 5 个方面总结

列表(list)作为 Python 中最常用的数据类型之一，是一个可增加、删除元素的可变容器。

创建 list 的方法极其简单，使用一对中括号\[\]，如下创建三个 list:

**empty在内存中的示意图：**

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lst在内存中的示意图：![5902351f66cafe2478317f2e57cfa49b.png][]

lst2在内存中的示意图：

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使用 python 的内置函数len求 list 内元素个数：

依次遍历lst内每个元素并求对应类型，使用for in对遍历，内置函数type得到类型：

打印结果如下，列表 lst 内元素类型有 3 种，因此 Python 的列表不要求元素类型一致。

如何向 lst2 的第三个元素\['三文鱼','电烤箱'\]内再增加一个元素'烤鸭', 首先使用整数索引取出这个元素：

sku 变量位于栈帧中，同时指向 lst2\[2\]：

![5b6fa3961c7d0aa6a18a5b3ac2f8339a.png][]

然后使用列表的append方法增加元素，append默认增加到 sku 列表尾部：![6986da58005110edcd63dd86544c7864.png][]

此时想在 sku 指定索引 1 处插入牛腱子，使用列表的insert方法：

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在购买烤鸭和牛腱子后，发现超出双十一的预算，不得不放弃购买烤鸭，使用 pop 方法可直接移除列表尾部元素：

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发现还是超出预算，干脆移除三文鱼，pop 因为只能移除表尾元素，幸好列表有remove方法：

![cd4793366f0c8e7306f86e5f41b46f86.png][]

打印 lst2，发现第三个元素也对应改变，因为 sku 引用 lst2 的第三个元素，sku 指向的内存区域改变，所以 lst2 也会相应改变。

这种引用就是浅复制(shallow copy).

如果不想改变 lst2 的第三个元素，就需要深复制出 lst2 的这个元素，列表上有 copy 方法可实现深复制：

可视化此行代码，lst2 位于全局帧栈中，其中三个元素内存中的可视化图**如下所示：**

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此时可视化图为如下，因为深拷贝 lst2\[2\]，所以 sku\_deep 位于栈帧中指向一块新的内存空间：

![448e5c9eed3f609de10609a55a0d55fb.png][]

此时，再对 skudeep 操作，便不会影响 lst2\[2\] 的值，如下修改 skudeep 的第一个元素(Python 的列表索引从 0 开始编号), lst2 未受到任何影响。

修改 lsku\_deep 时，自然不会影响 lst2\[2\]，因为它们位于不同的内存空间中，如图所示 lst2\[2\] 中的第一个元素依然是三文鱼，而不是腱子.

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Java 和 C++ 中，访问数组中的元素只能一次一个，但 Python 增加切片功能为访问列表带来极大便利。利用内置函数 range(start,stop,step) 生成序列数据，并转为 list 类型：

使用a\[:3\]获取列表 a 的前三个元素，形象称这类操作为切片，切片本身也是一个列表：\[1,4,7\];

使用a\[-1\]获取a的最后一个元素，返回int型，值为19; 使用a\[:-1\]获取除最后一个元素的切片：\[1, 4, 7, 10, 13, 16\] 使用a\[1:5\]生成索引为 \[1,5) (不包括索引5)的切片：\[4, 7, 10, 13\];

使用a\[1:5:2\]生成索引 \[1,5) 但步长为2的切片：\[4,10\]; 使用a\[::3\]生成索引 \[0,len(a)) 步长为3的切片：\[1,10,19\];

使用a\[::-3\]生成逆向索引 \[len(a),0) 步长为3的切片：\[19,10,1\].

逆向：从列表最后一个元素访问到第一个元素的方向

特别地，使用列表的逆向切片操作，只需一行代码就能逆向列表：

**调用reverse函数：**

说完列表，还有一个与之很相似的数据类型：元祖(tuple).

元祖既然是不可变对象，自然也就没有增加删除元素的方法。

使用一对括号(())就能创建一个元祖对象，如：

它们都是元祖，除了 list 是用\[\]创建外，其他都与 list 很相似，比如都支持切片操作。

**特别注意：一个整数加一对括号，比如(10)，返回的是整数。必须加一个逗号(10, )才会返回元祖对象**

列表和元祖都有一个很好用的统计方法count,实现对某个元素的个数统计：

文章开头提到列表是一个可变容器，可变与不可变是一对很微妙的概念，因为网上经常出现，所以再重点总结下。

创建一个列表 a = \[1,3,\[5,7\],9,11,13\]，存储示意图：

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**执行a.pop()后删除最后一个元素：**

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删除后：![77ad64f06b52f2b8aad55abb0267a3e7.png][]

再在索引 3 处增加一个元素 8，a.insert(3,8)，插入后如下：

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因此，对列表而言，因为它能增加或删除元素，所以它是可变的。

但是，如果仅仅在列表 a 中做这一步操作：

**插入后可视化图：**

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对于“可变”这个概念而言，这就不是真正让 a 可变的操作。

tuple就是一个典型的不可变容器对象，对它而言，同样也可以修改嵌套对象的取值，但这并没有真正改变 tuple 内的元素。

如下所示，有一个元祖 a

**a 的存储示意图如下：**

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下面插入一个元素 6：

**可以看到，a 内元素没增没减，长度还是 6**

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这就是不可变对象的本质，元祖一旦创建后，长度就被唯一确定。但是，对于 list 而言，列表长度会有增有减，所以它是可变的。

**总结**

今天总结了列表的基本操作，重要深浅拷贝问题，以及基本的切片操作；元祖(tuple)的基本操作；前者是可变对象，后者是不可变对象，意味着一旦创建，后面就不允许增加删除元素。

今日内容有get吗，欢迎各位留言讨论！

**下期预告：List和 tuple的13个经典案列**

以上专栏均来自CSDN GitChat专栏**《Python全栈60天精通之路》**，作者**zglg**、**Alicia**，专栏详情可识别下方二维码查看哦！

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