Python list列表全部操作方法

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一. 介绍

1. 介绍

列表是 Python 中最基本的数据结构。
列表中的每个值都有对应的位置值，称之为索引，第一个索引是 0，第二个索引是 1，依此类推。
列表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
list列表的本质是一种有序的集合

二. 创建列表

语法：列表名 = [元素1，元素2，元素3…]
说明：列表中的选项被称为元素，跟string类似，下标也是从0开始计数
举例：

#创建空列表
list1 = []
#格式化
list1 = list()

#创建带有元素的列表
list2 = [10, 20, 30, 10]
print(list2)
#结果
[10, 20, 30, 10]

注意：在列表中元素的数据类型可以不同（灵活性），列表中的元素类型可以是任意python中的基本数据类型或者是自定义的数据类型

list3 = [33, "good", True, 10.32]
print(list3)
#结果
[33, 'good', True, 10.32]

补充：
空列表可以简单地通过两个中括号进行表示([])，里面什么东西都没有，但是，如果想创建一个占用十个元素空间，却不包括任何有用内容的列表，可以用下面的方法，用某一个具体的值代替进行创建列表：

>>> list_empty = [0]*10
>>> list_empty
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

这样就生成了一个包括10个0的列表。然而，有时候可能会需要一个值来代表空，意味着没有在里面放置任何元素。这个时候就需要使用None。None 是一个Python的内建值，它的确切含意是"这里什么也没有"。因此，如果想初始化个长度为10的列表，可以按照下面的例子来实现:

>>> list_empty = [None]*10
>>> list_empty
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

这样就可以再去对list的各个元素进行初始化了。

三. 列表元素的访问

1. 列表的取值

功能：访问list列表中元素值
语法：列表名[索引]：list1[index]
（index取值范围（0,len(list1)），len（list）表示列表的长度）
举例：

list4 = [22, 33, 12, 32, 45]
#下标从0开始，最大值为len(list4)-1
print(list4[0])

注意：当索引值大于len(list4)-1的时候，会出现以下错误：

print(list4[5])
IndexError: list index out of range

这个错误就是下标越界【下标超出了可表示的范围】

2. 列表元素的替换

功能：更改列表元素的值
语法：列表名[下标] = 值：list1[index] = 值
举例：

list4 = [22, 33, 12, 32, 45]
list4[0] = "hello"
print(list4[0])

四. 列表操作

1. 列表组合

语法：列表3 = 列表1 + 列表2
将列表1和列表2中的元素取出，组成一个新的列表并返回。
举例：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ['hello', 'yes', 'no']
list3 = list1 + list2
print(list3)
#结果
[1, 2, 3, 'hello', 'yes', 'no']

2. 列表重复

语法：列表2 = 列表1 * n
举例：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = list1 * 3
print(list2)
#结果
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

3. 判断元素是否在列表中

语法：元素 in 列表
若存在则返回True，否则返回False
举例：

list1 = [1, 2, 3]
print(1 in list1)
#结果
True

4. 列表截取

语法：list1[start:stop:step]
参数一：表示截取的开始下标值，默认为0
参数二：表示截取的结束下标值，默认为列表末尾
参数三：表示截取的步长，默认为1，可指定
注意：

截取区间[start, end)，左闭右开
list1[::-1]可以获得倒叙的列表

list1 = ["hello",2,True,False,3.14]
list2 = list1[:]
list3 = list1
print(list1[0:3:2])
print(list1[::-1])
print(list1[:3:-1])
print(list1[3::-1])
#结果
['hello', True]
[3.14, False, True, 2, 'hello']
[3.14]
[False, True, 2, 'hello']

补充：
遍历 [start,end)，间隔为 span，当 span>0 时顺序遍历, 当 span<0 时，逆着遍历。start 不输入则默认为 0，end 不输入默认为长度。

>>> l = [i for i in range(0,15)]
>>> print(l[::2])
[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14]

start:起始索引，从0开始，-1表示结束
end：结束索引
step：步长，end-start，步长为正时，从左向右取值。步长为负时，反向取值

举例说明:

>>> a=[1,2,3,4]
>>> b='abcdef'
>>> print(a[1:2])
[2]
>>> print(b[2:])
cdef
>>> print(a[::-1])
[4, 3, 2, 1]
>>> print(b[::-1])
fedcba

如果不是同样追求语法细节的“老鸟”，这段代码的作用恐怕不能第一眼看出来，实际上为了更好的体现 pythonic 的代码是充分利用 python 库里的 reversed() 函数。

>>> print(list(reversed(a)))
[4, 3, 2, 1]
>>> print(list(reversed(b)))
['f', 'e', 'd', 'c', 'b', 'a']

5. Python 中的 [:-1] 和 [::-1]

举例说明：

a='python'
b=a[::-1]
print(b) #nohtyp
c=a[::-2]
print(c) #nhy
#从后往前数的话，最后一个位置为-1
d=a[:-1]  #从位置0到位置-1之前的数
print(d)  #pytho
e=a[:-2]  #从位置0到位置-2之前的数
print(e)  #pyth

用法说明：

b = a[i:j]   # 表示复制a[i]到a[j-1]，以生成新的list对象

a = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
b = a[1:3]   # [1,2]

# 当i缺省时，默认为0，即 a[:3]相当于 a[0:3]
# 当j缺省时，默认为len(alist), 即a[1:]相当于a[1:10]
# 当i,j都缺省时，a[:]就相当于完整复制一份a

b = a[i:j:s]    # 表示：i,j与上面的一样，但s表示步进，缺省为1.
# 所以a[i:j:1]相当于a[i:j]

# 当s<0时，i缺省时，默认为-1. j缺省时，默认为-len(a)-1
# 所以a[::-1]相当于 a[-1:-len(a)-1:-1]，也就是从最后一个元素到第一个元素复制一遍，即倒序。

6. 列表遍历：

# 正序遍历：
list01 = ["Googl",'Runoob',1997,2002]
for i in range(len(list01)):  #用法1    
    print(list01[i])
for item in list01:  #用法2    
    print(item)
    
# 反向遍历
for i in range(len(list01) - 1, -1, -1):    
    print(list01[i])

结果：

Googl
Runoob
1997
2002
Googl
Runoob
1997
2002
2002
1997
Runoob
Googl

7. 二维列表

语法：列表 = [列表1，列表2，列表3，… ,列表n]
说明：列表中元素可以是Python的基本数据类型，也可以是自定义的数据类型。
当列表中存放的元素刚好又是列表的时候，我们可以称这个列表为二维列表
举例：

#创建二维列表，即列表中的元素还是列表
list1 = [[1, 2, 3],[2, 3, 4],[5, 4, 9]]

二维列表取值（访问）：
语法：列表名 [下标1][下标2]
说明：下标1代表第n个列表（下标从0开始），下标2代表第n个列表中的第n个元素
举例：

list1 = [[1, 2, 3],[2, 3, 4],[5, 4, 9]]
print(list1[0][0])

五. 列表的方法

1. list.append(元素或列表)

功能：在列表中末尾添加新的元素【在原本的列表中追加元素】
说明：append()中的值可以是列表也可以是普通元素
举例：

>>> list1 = [3, 4, 6]
>>> list1.append(6)
>>> print(list1)
[3, 4, 6, 6]

2. list.extend(列表)

功能：在列表的末尾一次性追加另外一个列表中的多个值
说明：extend()中的值只能是列表或元组【一个可迭代对象(可加在for循环之后的)】，打碎可迭代对象之后的元素再加入列表中，不能是元素
举例：

>>> list1 = [1,2,3]
>>> list2 = [3, 4,5]
>>> list1.extend(list2)
>>> print(list1)
[1, 2, 3, 3, 4, 5]

3. list.insert(下标值, 元素或列表)

功能：在下标处插入元素，不覆盖原本的数据，原数据向后顺延
说明：插入的数据可以是元素也可以为列表
举例：

>>> list1 = [1,2,3]
>>> list1.insert(1,0)
>>> print(list1)
[1, 0, 2, 3]
>>> list1.insert(1,[2, 4, 8])
>>> print(list1)
[1, [2, 4, 8], 0, 2, 3]

4. list.pop(下标值)

功能：移除列表中指定下标处的元素(默认移除最后一个元素)，并返回移除的数据
说明：此处会返回删除数据
举例：

>>> list1 = [1, [2, 4, 8], 0, 2, 3]
>>> list1.pop()
3
>>> print(list1)
[1, [2, 4, 8], 0, 2]
>>> list1.pop(2)
0
>>> print(list1)
[1, [2, 4, 8], 2]

5. list.remove(元素)

功能：移除列表中的某个元素第一个匹配结果
举例：

>>> list1 = [1, 2, 3]
>>> list1.remove(2)
>>> print(list1)
[1, 3]

6. list.clear()

功能：清除列表中所有的数据
举例：

>>> list1 = [1, 2, 3]
>>> list1.clear()
>>> print(list1)
[]

7. list.index(x[, start[, end]])

功能：从指定的范围的列表中找出某个值(object)第一匹配的索引值
说明：查询范围[start,stop)，若不指定范围，则默认是整个列表。
注意：若在列表中找不到这个元素，则会报错。
举例：

>>> list1 = [1, 2, 3]
>>> list1.index(2)
1
>>> list1.index(4)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: 4 is not in list

8. list.count(元素)

功能：查看元素在列表中出现的次数
举例：

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> list1.count(1)
2

9. len(list)

功能：获取列表元素的个数（长度）
举例：

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> len(list1)
4

10. max(list)

功能：获取列表中的最大值
举例：

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> max(list1)
3

11. min(list)

功能：获取列表中的最小值
注意：比较的是ASCII值
举例：

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> min(list1)
1

12. list.reverse()

功能：将列表中的元素倒叙，在原列表进行操作，不返回新的列表。
举例：

list1 = ["hello1","good1","nice","good","hello"]
print(id(list1))
list1.reverse()
print(list1)
print(list1.reverse())
print(id(list1))
#结果
2158912823880
['hello', 'good', 'nice', 'good1', 'hello1']
None
2158912823880

13. list.sort()

list.sort(reverse=False)
功能：将list中的元素进行升序排列【默认reverse=False】，当reverse为True的时候，降序排列。
注意：在原列表进行排序，不返回新的列表
举例：

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> list1.sort()
>>> print(list1)
[1, 1, 2, 3]

14. 赋值拷贝

语法：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = list1

特点：共用同一块内存空间，更改其中任意一个变量，其他变量都会受到影响。
注意：赋值拷贝为引用拷贝，类似于快捷方式

list1 = [1,2,3,4,[1,2,3,4]]
list2 = list1
print(id(list1))
print(id(list2))
list2[-1] = True
print(list2)
print(list1)
#结果
1585735384392
1585735384392
[1, 2, 3, 4, True]
[1, 2, 3, 4, True]

15. 浅拷贝 list.copy()

语法：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = list1.copy()

注意：只适用于一维列表；浅拷贝为一维内存拷贝，开辟了新的内存空间
不完全内存拷贝，对于一维列表重新开辟了一块内存空间，但若出现二维列表的情况下，因为二维列表存放在一维列表中存放的是列表的地址，因此，若出现二维列表相当于间接的引用了同一块内存区域（即二维列表还是共用内存）。
举例：

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> list2 = list1.copy()
>>> print(list2)
[1, 2, 3, 1]
>>> print(id(list2))
4314525320
>>> print(id(list1))
4314524808

import copy
list1 = [1,2,3,4,[1,2,3,4]]
list3 = list1.copy()
list3[-1][-1] = True
print(id(list1))
print(id(list3))
print(list1)
print(list3)
#结果
#一维存储地址不同
1614254026312
1614254024904
#二维存储地址相同，伴随发生改变
[1, 2, 3, 4, [1, 2, 3, True]]
[1, 2, 3, 4, [1, 2, 3, True]]

16. 深拷贝 copy.deepcopy()

语法：

impo copy
list2 = copy.deepcopy(list1)

说明：完全内存拷贝，相当于将list1中的所有列表元素重新复制了一份，对于多维的也重新开辟了新的内存空间
举例：

list1 = [1,2,3,4,[1,2,3,4]]
list4 = copy.deepcopy(list1)
list4[-1][-1] ="hello"
print(id(list1))
print(id(list4))
print(list1)
print(list4)
#结果
#一维存储地址不同
2215608102408
2215608101128
#二维存储地址不同，不伴随发生改变
[1, 2, 3, 4, [1, 2, 3, 4]]
[1, 2, 3, 4, [1, 2, 3, 'hello']]

17. list(元组)

功能：将元组转为列表

>>> list1 = list((1, 2, 3, 4))
>>> print(list1)
[1, 2, 3, 4]

六. 列表的遍历

1. 使用for循环遍历列表

语法：

for 变量名 in 列表 ：
	语句

功能：for循环主要用于遍历列表
遍历：指的是依次访问列表中的每一个元素，获取每个下标对应的元素值
说明：按照顺序获取列表中的每个元素，赋值给变量名，再执行语句，如此循环往复，直到取完列表中所有的元素为止
举例：

>>> list1 = ['hello', 78, '你好', 'good']
>>> for item in list1:
...     print(item)
... 
hello
78
你好
good

2. 使用while循环遍历列表[使用下标循环]

语法：

下标 = 0
while 下标 < 列表的长度：
 语句
 下标 += 1

3. 同时遍历下标与元素

语法：

for 下标，变量 in enumerate(列表):
	语句

举例：

>>> list1 = ['hello', 78, '你好', 'good']
>>> for index,item in enumerate(list1):
...     print(index, item)
... 
0 hello
1 78
2 你好
3 good

enumerate()[枚举]函数用于一个可遍历的数据对象(如列表,元组或者字符串)组合为一个索引序列,同时列出数据与数据下标,一般使用在for循环中
enumerate(obj, [start =0])
obj:一个可迭代对象
start:下标起始位置

4. 列表推导式

列表推导式书写形式：

[表达式 for 变量 in 列表]
或者
[表达式 for 变量 in 列表 if 条件]