1.列表

1.1 列表的概念

1.2 创建列表

1.3 访问下标

1.列表

1.1 列表的概念

编程中, 经常需要使用变量, 来保存/表示数据.
如果代码中需要表示的数据个数比较少, 我们直接创建多个变量即可.
num1 = 10
num2 = 20
num3 = 30
......
但是有的时候, 代码中需要表示的数据特别多, 甚至也不知道要表示多少个数据. 这个时候, 就需要用到列表.

列表是一种让程序猿在代码中批量表示/保存数据的方.

元组和列表相比, 是非常相似的, 只是列表中放哪些元素可以修改调整, 元组中放的元素是创建元组的时候就设定好的, 不能修改调整.

1.2 创建列表

创建列表主要有两种方式. [ ] 表示一个空的列表
alist = [ ]
alist = list()
print(type(alist))
因为 list 本身是 Python 中的内建函数, 不宜再使用 list 作为变量名, 因此命名为 alist。
#创建列表
#1.直接使用字面值来创建
#   []就表示一个空的列表
a = []
print(type(a))

#2.使用list() 来创建
b = list()
print(type(b))
如果需要往里面设置初始值, 可以直接写在 [ ] 当中.

可以直接使用 print 来打印 list 中的元素内容.
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist)
列表中存放的元素允许是不同的类型. (这一点和 C++ Java 差别较大).
alist = [1, 'hello', True]
print(alist)
1.3 访问下标

可以通过下标访问操作符 [ ] 来获取到列表中的任意元素.
我们把 [ ] 中填写的数字, 称为下标或者索引 .
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[2])
注意: 下标是从 0 开始计数的, 因此下标为 2 , 则对应着 3 这个元素.

通过下标不仅能读取元素内容, 还能修改元素的值.
alist = [1, 2, 3, 4]
alist[2] = 100
print(alist)
如果下标超出列表的有效范围, 会抛出异常.
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[100])
因为下标是从 0 开始的, 因此下标的有效范围是 [0, 列表长度 - 1]. 使用 len 函数可以获取到列表的元素个数.
alist = [1, 2, 3, 4]
print(len(alist))
下标可以取负数. 表示 "倒数第几个元素"
#Python中的下标，其实还可以写成负数
#例如：-1 <==> len(a)-1
a = [1, 2, 3, 4]
print(a[len(a)-1])
print(a[-1])
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[3])
print(alist[-1])
alist[-1] 相当于 alist[len(alist) - 1]

1.4 切片操作

通过下标操作是一次取出里面第一个元素.

通过切片, 则是一次取出一组连续的元素, 相当于得到一个 子列表

使用 [ : ] 的方式进行切片操作
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[1:3])
alist[1:3] 中的 1:3 表示的是 [1, 3) 这样的由下标构成的前闭后开区间.

也就是从下标为 1 的元素开始(2), 到下标为 3 的元素结束(4), 但是不包含下标为 3 的元素.

所以最终结果只有 2, 3.
切片操作中可以省略前后边界
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[1:])        # 省略后边界, 表示获取到列表末尾
print(alist[:-1])       # 省略前边界, 表示从列表开头获取
print(alist[:])         # 省略两个边界, 表示获取到整个列表.
切片操作还可以指定 "步长" , 也就是 "每访问一个元素后, 下标自增几步"
alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[::1])
print(alist[::2])
print(alist[::3])
print(alist[::5])
切片操作指定的步长还可以是负数, 此时是从后往前进行取元素. 表示 "每访问一个元素之后, 下标自减几步"
alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[::1])
print(alist[::2])
print(alist[::3])
print(alist[1:-1:2])
alist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(alist[::-1])
print(alist[::-2])
print(alist[::-3])
print(alist[::-5])
如果切片中填写的数字越界了, 不会有负面效果. 只会尽可能的把满足条件的元素获取
a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print(a[1:100])
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist[100:200])

1.5 遍历列表元素

"遍历" 指的是把元素一个一个的取出来, 再分别进行处理.
（1）最简单的办法就是使用 for 循环
alist = [1, 2, 3, 4]
for elem in alist:
    print(elem)
elem相当于临时变量。

（2）使用 for 按照范围生成下标, 按下标访问
alist = [1, 2, 3, 4]
for i in range(0, len(alist)):
    print(alist[i])
a = [1, 2, 3, 4]
for i in range(0, len(a)):
        a[i] = a[i] + 10

print(a)
注：在修改列表值的时候：

elem是临时变量，这种方式修改相当于覆盖了临时变量中的值，不能修改列表中的值。

使用坐标访问，其实是在原空间修改。可以修改。

（3）使用 while 循环，手动控制下标的变化
alist = [1, 2, 3, 4]
i = 0
while i < len(alist):
    print(alist[i])
    i += 1

1.6 新增元素

使用 append 方法, 向列表末尾插入一个元素(尾插).
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.append('hello')
print(alist)
使用 insert 方法, 向任意位置插入一个元素

insert 第一个参数表示要插入元素的下标.
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.insert(1, 'hello')
print(alist)
什么是 "方法" (method)：

方法其实就是函数. 只不过函数是独立存在的, 而方法往往要依附于某个 "对象".

像上述代码 alist.append , append 就是依附于 alist, 相当于是 "针对 alist 这个列表, 进行尾插操作".

1.7 查找元素

使用 in 操作符, 判定元素是否在列表中存在. 返回值是布尔类型.
alist = [1, 2, 3, 4]
print(2 in alist)
print(10 in alist)
print(2 not in alist)
print(10 not in alist)
使用 index 方法, 查找元素在列表中的下标. 返回值是一个整数. 如果元素不存在, 则会抛出异常.
alist = [1, 2, 3, 4]
print(alist.index(2))
print(alist.index(10))

1.8 删除元素

使用 pop 方法删除最末尾元素
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.pop()
print(alist)
pop 也能按照下标来删除元素
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.pop(2)
print(alist)
使用 remove 方法, 按照值删除元素
alist = [1, 2, 3, 4]
alist.remove(2)
print(alist)
a = ['python', 'list',  'group']
print(a)
a.remove('python')
print(a)

1.9 连接列表

使用 + 能够把两个列表拼接在一起.

此处的 + 结果会生成一个新的列表. 而不会影响到旧列表的内容.
a = [1, 2, 3, 4]
b = [5, 6, 7]
print(a + b)
print(b + a)
使用 extend 方法, 相当于把一个列表拼接到另一个列表的后面.
a.extend(b) , 是把 b 中的内容拼接到 a 的末尾. 不会修改 b, 但是会修改 a.
alist = [1, 2, 3, 4]
blist = [5, 6, 7]
alist.extend(blist)
print(alist)
print(blist)
注：

extend（）与 += 比较：
a = [1, 2, 3, 4]
b = [5, 6, 7]
#a.extend(b) 则是直接把b的内容拼接到了a的后面   ——>高效
a += b  #  a += b <==> a = a + b            ——>低效
print(a)
print(b)

2. 元组

元组的功能和列表相比, 基本是一致的.

（1）元组使用 ( ) 来表示
atuple = ( )
atuple = tuple()
a = ()
print(type(a))
b = tuple()
print(type(b))
（2）创建元组的时候，指定初始值
#创建元组的时候，指定初始值
a = (1, 2, 3, 4)
print(a)
（3）元组中的元素也可以使任意类型的
#元组中的元素也可以使任意类型的
a = (1, 'python', True, [])
print(a)
（4）通过下标来访问元组中的元素，下标是也是从0开始，到len-1 结束
#通过下标来访问元组中的元素，下标是也是从0开始，到len-1 结束
a = (1, 2, 3, 4)
print(a[1])
print(a[-1])
print(a[100])
（5）通过切片来获取元组中的一个部分
#通过切片来获取元组中的一个部分
a = (1, 2, 3, 4)
print(a[1:3])
（6）使用for循环等方式来进行遍历元素
#使用for循环等方式来进行遍历元素
a = (1, 2, 3, 4)
for elem in a:
    print(elem)
（7）使用in判断元素是否存在，使用index查找元素的下标
#使用in判断元素是否存在，使用index查找元素的下标
a = (1, 2, 3, 4)
print(3 in a)
print(a.index(3))
（8）使用 + 拼接元组
#使用 + 拼接元组
a = (1, 2, 3, 4)
b = (5, 6, 7)
print(b + a)
注：
#元组不支持修改值
a = (1, 2, 3, 4)
a[0] = 9   #error
元组不能修改里面的元素, 列表则可以修改里面的元素 ！

因此, 像读操作,比如访问下标, 切片, 遍历, in, index, + 等, 元组也是一样支持的.

但是, 像写操作, 比如修改元素, 新增元素, 删除元素, extend 等, 元组则不能支持.

另外, 元组在 Python 中很多时候是默认的集合类型. 例如, 当一个函数返回多个值的时候.
def getPoint():
    return 10, 20
result = getPoint()
print(type(result))
此处的 result 的类型, 其实是元组.

问题来了, 既然已经有了列表, 为啥还需要有元组?

元组相比于列表来说, 优势有两方面:

你有一个列表, 现在需要调用一个函数进行一些处理. 但是你有不是特别确认这个函数是否会把你的列表数据弄乱. 那么这时候传一个元组就安全很多.

我们马上要讲的字典, 是一个键值对结构. 要求字典的键必须是 "可hash对象" (字典本质上也是一个hash表). 而一个可hash对象的前提就是不可变. 因此元组可以作为字典的键, 但是列表不行.

小结

列表和元组都是日常开发最常用到的类型. 最核心的操作就是根据 [ ] 来按下标操作.

在需要表示一个 "序列" 的场景下, 就可以考虑使用列表和元组.

如果元素不需要改变, 则优先考虑元组.

如果元素需要改变, 则优先考虑列表.