Python列表对象list入门

班里成立了一支篮球队，最初由 Tim 等 5 名同学组成。如何对篮球队员进行管理呢？学完本节的 列表对象 ，这个问题对你来说将是小菜一碟。

概述

列表 ( list ) 是 Python 的基本数据类型之一，它是一种 有序集合 ，用 [] 将元素围起来，元素间以逗号分隔。例如， [1, 2, 3, 4, 5] 就是一个 list ：

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>>> [1, 2, 3, 4, 5]
[1, 2, 3, 4, 5]

该列表中保存了 5 个数字，像这种用于存储数据的对象，被称为 容器对象 。

那么，怎么用 list 来管理球队成员呢？我们可以用一个 list 来存储这些同学的信息：

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>>> team = ['Tim', 'Jim', 'Tom', 'Paul', 'Mike']

现在， team 变量保存了一个 list ， list 里的每个元素对应的是每个同学的名字：

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>>> team
['Tim', 'Jim', 'Tom', 'Paul', 'Mike']

索引

list 是一个有序列表，可以想象成由一系列槽位组成，槽位可以存储数据。每个槽位都有一个唯一的编号，称为索引 ( index ) 或者下标。 list 的下标从 0 开始，即第 1 个元素的下标是 0 ，第 2 个元素的下标是 1 ，依此类推。

我们可以通过下标，取出对应元素。例如， Tim 是列表中的第 1 个元素，下标为 0 。因此，我们可以这样来访问：

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>>> team[0]
'Tim'

负数下标

我们在描述某个元素时，除了 第几个元素 这种表达方式， 倒数第几个元素 也很常用。例如， Paul 在列表中是第 4 个元素，同时也是倒数第 2 个元素。列表用 负数下标 来表示元素倒数的位置，因此倒数第 2 个元素可以这样访问：

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>>> team[-2]
'Paul'

值得注意的是，负数下标，从 -1 开始，从右往左递减。

切片

除了按照各自的下标查找单个元素，我们还可以指定下标范围，取出范围内的元素。比如，我们现在要取出第 2-4 个元素：

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>>> team[1:4]
['Jim', 'Tom', 'Paul']

需要注意的是，由于元素的下标是从 0 开始。那么第 2 个元素，下标应该是 1 ；第 4 个元素，下标则是 3 。既然如此，为什么代码是 team[1:4] 呢？其实，取值范围 [1:4] ，相当于数学上一个左闭右开的区间，即 [1,4)。因此，范围 [1:4] 所代表的就是第 2-4 个元素。

当然，球队的队员并不是固定的，可能会有新同学加入，也可能会老队员退出。那么，如何对 list 进行修改呢？这就需要借助 list 的内置函数来帮助我们完成操作了。

追加

Tim 介绍他的朋友 Billy 加入球队，我们使用 append 函数，往列表尾部添加新元素：

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>>> team.append('Billy')

Billy 是待添加元素，作为参数传给 append 函数。这样一来， Billy 就在 list 里面了：

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>>> team
['Tim', 'Jim', 'Tom', 'Paul', 'Mike', 'Billy']

特别注意，append 函数将新元素添加到列表末尾：

合并

班里有几名女同学也很喜欢打篮球，她们组成了自己的小团体 basketball_girls ：

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>>> basketball_girls = ['Lucy', 'Jessica', 'Alice']
>>> basketball_girls
['Lucy', 'Jessica', 'Alice']

为了与男同学切磋球技，她们想加入到班级篮球队中。我们可以使用 extend 函数，将列表 basketball_girls 加到列表 team 里面去：

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>>> team.extend(basketball_girls)
>>> team
['Tim', 'Jim', 'Tom', 'Paul', 'Mike', 'Billy', 'Lucy', 'Jessica', 'Alice']

注意到，extend 函数，将待合并的列表，追加到原列表的末尾：

更改

学期末了，Paul 由于备考退出了球队，他找来好朋友 Bob 顶替自己。这时，我们需要将 Paul 的位置替换成 Bob 。首先，使用 index 函数，找出 Paul 的下标：

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>>> i = team.index('Paul')
>>> i
3

我们将找到的下标保存到变量 i 中，访问 i ，发现 Paul 的下标是 3 。现在，验证下这个下标是否正确。由于我们将下标保存在变量 i 中，因此也可以这样取出元素的值：

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>>> team[i]
'Paul'

正确无误！接下来，将 Paul 替换成 Bob :

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>>> team[i] = 'Bob'

再次访问变量 team ，看到下标为 3 的位置已经替换成 Bob 了：

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>>> team
['Tim', 'Jim', 'Tom', 'Bob', 'Mike', 'Billy', 'Lucy', 'Jessica', 'Alice']

删除

Tom 也想退出球队，但是却找不到其他人来替换自己。这时，我们借助 remove 函数，从列表中删除 Tom 的信息。 remove 函数将待删除的元素作为参数：

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>>> team.remove('Tom')

查看 team 变量，Tom 的名字已经被删除了：

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>>> team
['Tim', 'Jim', 'Bob', 'Mike', 'Billy', 'Lucy', 'Jessica', 'Alice']

另外，还可以调用 pop 函数来删除元素。与 remove 函数不同的是，pop 函数接收的参数是待删除元素的下标。 Tom 是列表中的第 3 个元素，下标是 2 。因此，执行如下代码，也可以将 Tom 从列表中删除：

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>>> team.pop(2)

pop 函数也可不指定任何参数，默认将删除并返回列表中的最后一个元素，等价于：

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>>> team.pop(-1)

举个例子，我们对 team 执行 pop 操作：

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>>> team
['Tim', 'Jim', 'Bob', 'Mike', 'Billy', 'Lucy', 'Jessica', 'Alice']
>>> team.pop()
'Alice'
>>> team
['Tim', 'Jim', 'Bob', 'Mike', 'Billy', 'Lucy', 'Jessica']

看，Alice 被删除了！

排序

我们还可以调用 sort 函数，对列表中的元素进行排序：

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>>> team.sort()

那是按照什么规则来排序的呢？我们来观察一下排序后的列表：

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>>> team
['Billy', 'Bob', 'Jessica', 'Jim', 'Lucy', 'Mike', 'Tim']

可以看到，列表中的元素排序规则如下：

比较首字母，字母小的排在前面；
首个字母相同，则比较第二个字母，字母小的排在前面；
依此类推，直到比较出大小；

那如果列表中存储的元素是数字呢？按照上述的排序规则，猜测应该是从小到大排序。事不宜迟，我们马上来实验一把：

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>>> num = [2, 33, 4, 12, 5]
>>> num.sort()
>>> num
[2, 4, 5, 12, 33]

果不其然，真是按从小到大排序！

那如果要从大到小排序，有什么办法吗？ sort 函数提供了一个开关，可以让我们选择排序规则。将 reverse 参数赋值为 True ，使用 从大到小 规则排序：

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>>> team.sort(reverse=True)

访问 team，元素已经按从大到小排序了：

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>>> team
['Tim', 'Mike', 'Lucy', 'Jim', 'Jessica', 'Bob', 'Billy']

小结

这一节，我们学到了很多关于 list 的概念及操作：

列表 ( list ) 是一种有序集合;
list.append(element) ：用于追加单个元素;
list.extend([element1, element2, …, elementN]) ：用于合并另外一个列表;
list.index(element) ：用于获取指定元素的下标;
list.remove(element) ：以 待删除元素 为参数，删除指定元素;
list.pop() ：删除并返回列表中最后一个元素;
list.pop(index) ：以 待删除元素下标 为参数，删除并返回指定元素;
list.sort() ：对列表中的元素进行排序;

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