python列表与列表算法详解

目录

• 1. 序列类型定义
• 2. 列表的基础知识
• 2.1 列表定义
• 2.2 列表基本操作
• 总结

1. 序列类型定义

序列是具有先后关系的一组元素

• 序列是一维元素向量，元素类型可以不同
• 类似数学运算序列：S0，S1，…，S(n-1)
• 元素间由序号引导，通过下表访问序列的特定元素

序列是一个基类类型

序列处理函数及方法

序列类型通用函数和方法

2. 列表的基础知识

2.1 列表定义

列表（list）：是可变的序列型数据，也是一种可以存储各种数据类型的集合，用中括号（[ ]）表示列表的开始和结束，列表中的各元素之间使用半角逗号（,）分隔，且列表中每个元素都有一个对应的下标。

1）列表是序列类型的一种扩展，十分常用

• 列表是一种序列类型，创建后可以随意被修改
• 使用[ ]或list()创建，元素间用英文逗号分隔
• 列表中各元素类型可以不同，无限长度

a = []   #空列表
a = [1,2,3,None,'bdshsvh',[1,2,3,5]]

列表中的数据可以是python支持的任意数据。

2）列表的下标

列表的下表也是从0开始表示，反向则从-1开始。

2.2 列表基本操作

列表支持对集合元素进行增加、查找、修改、删除、合并操作等。

1）列表元素的增加

append()方法：存在元素的列表尾部新增元素。

>>> fruits = ['apple',5,'peach',2,'watermelon',12]    #原有列表
>>> fruits.append('pear')   #用append()方法增加新元素
>>> fruits.append(15)
>>> print(fruits)
['apple', 5, 'peach', 2, 'watermelon', 12, 'pear', 15]

insert()方法：可以在列表的任意指定位置增加元素。insert()方法的第一个参数为需要插入元素的列表的下表，第二个参数为指定的新增元素值。

>>> fruits.insert(0,'starfruit')
>>> fruits.insert(1,14.2)
>>> print(fruits)
['starfruit', 14.2, 'apple', 5, 'peach', 2, 'watermelon', 12, 'pear', 15]

2）列表元素查找

index()方法：语法格式L.index(value,[start[,stop]])，其中L为列表对象，value代表需要在列表中查找的元素，start代表在列表中查找元素时开始查找的下标数，stop代表查找结束时的下标数，start和stop参数可选。若查找到元素，则返回第一个找到的元素，若没有找到，则返回“ValueError…”错误信息。

>>> fruits.index("pear")
8
>>> fruits.index(1)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#15>", line 1, in <module>
    fruits.index(1)
ValueError: 1 is not in list
>>> fruits.index(2,5,12)
5

in成员运算符判断

>>> 'a' in fruits
False

用in判断的好处是不会产生报错信息。

用下标读取对应的元素

>>> fruits[5]
2
>>> fruits[8]
'pear'

切片读取

>>> fruits[5:]
[2, 'watermelon', 12, 'pear', 15]

3）列表元素修改

列表通过指定下标，对对应的元素进行赋值修改。

>>> ls = ['Tom',1,5,8]
>>> ls[2] = 8
>>> ls
['Tom', 1, 8, 8]
>>> ls[3] = '元'
>>> ls
['Tom', 1, 8, '元']

4）列表元素修改

clear()方法：清楚列表中的所有元素。

>>> fruits.clear()
>>> fruits
[]
>>> len(fruits)
0

pop()方法：语法格式L.pop([index])，L代表列表，index为可选参数，当指定index参数时，删除对应下标位置处的元素（如果指定的参数值不在列表下标数中，会报错）。pop()默认删除列表尾部的第一个元素。

>>> listpop = ['球1','球2','球3']
>>> get_one = listpop.pop()
>>> print(get_one,'',listpop)
球3  ['球1', '球2']
>>> listpop.pop(2)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#29>", line 1, in <module>
    listpop.pop(2)
IndexError: pop index out of range

remove()方法：L.remove(value)，L代表列表，value代表要删除的元素，如果要删除的元素有多个时，只会删除左边的第一个。

>>> listpop = ['球1','球2','球3','球2']
>>> listpop.remove('球2')
>>> listpop
['球1', '球3', '球2']
>>>

del函数：可以删除指定的元素，也可以删除整个列表。

>>> del(listpop[2])
>>> listpop
['球1', '球3']
>>> del(listpop)
>>> listpop
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#36>", line 1, in <module>
    listpop
NameError: name 'listpop' is not defined
>>>

5）列表元素合并

对于两个列表对象的合并，可以通过extend()方法

>>> team1 = ["张三","李四","王五"]
>>> team2 = ["Tom","John"]
>>> team1.extend(team2)
>>> team1
['张三', '李四', '王五', 'Tom', 'John']
>>>

采用“+”也可以实现两个列表对象的合并，但是会改变team1的内存地址，表示team1合并后被重新定义了，不再是最初的team1.

>>> team1 = ["张三","李四","王五"]
>>> team2 = ["Tom","John"]
>>> id(team1)
2172213272840
>>> team1.extend(team2)
>>> id(team1)
2172213272840
>>> team1 = team1 + team2
>>> team1
['张三', '李四', '王五', 'Tom', 'John']
>>> id(team1)
2172213337736

6）列表元素排序

sort()方法：L.sort(key=None,reverse=False)，L表示列表，key为可选参数，用于指定在作比较之前调用何种函数对元素进行处理，如key = str.lower(将大写字母转换为小写字母函数)，reverse为可选参数，默认情况下为增序（一般根据ASCII码从小到大对字符、数字进行排序）排序。

>>> fruits = ['banana','pear','apple','peach']
>>> fruit_1 = fruits.copy()
>>> fruit_1.sort()
>>> fruit_1
['apple', 'banana', 'peach', 'pear']
>>> fruit_h = fruits.copy()
>>> fruit_h.sort(reverse=True)
>>> fruit_h
['pear', 'peach', 'banana', 'apple']
>>>

fruits = ['banana','pear','Apple','peach']
>>> fruit_s = fruits.copy()
>>> fruit_s
['Apple', 'banana', 'peach', 'pear']

7）列表其他操作方法

copy()方法：对列表进行拷贝。

>>> fruit_s = fruits.copy()
>>> fruit_s
['banana', 'pear', 'Apple', 'peach']
>>> id(fruits)
2172213342792
>>> id(fruit_s)
2172213273608

count()方法：对列表指定元素个数进行统计。

>>> vegetable = ['白菜','青菜','萝卜','芹菜','菠菜','白菜','花菜']
>>> vegetable.count('白菜')
2

reverse()方法：对列表对象永久性反向记录。

>>> vegetable = ['白菜','青菜','萝卜','芹菜','菠菜','白菜','花菜']
>>> vegetable.reverse()
>>> vegetable
['花菜', '白菜', '菠菜', '芹菜', '萝卜', '青菜', '白菜']
>>>

列表解析

语法：

[expression for iter_val in iterable]
[expression for iter_val in iterable if cond_expr]

说明：expression为基于元素的运算表达式，如i**2，对每一个元素求平方，iter_val为从列表iterable迭代获取的元素i，if子句判断元素，cond_expr为判断元素表达式。

>>> nums = [i**2 for i in range(11) if i>0]
>>> nums
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
>>>

相当于：

>>> nums =[]
>>> for i in range(1,11):
	nums.append(i**2)
>>> nums
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
>>>

总结

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