列表(2) · 零基礎學python（第二版）

上一節中已經談到，list是python的苦力，那么它都有哪些函數呢？或者它或者對它能做什么呢？在交互模式下這么操作，就看到有關它的函數了。 ~~~ >>> dir(list) ['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__delslice__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getslice__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__setslice__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort'] ~~~ 上面的結果中，以雙下劃線開始和結尾的暫時不管，如`__add__`（以后會管的）。就剩下以下幾個了： > 'append', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort' 下面注意對這些函數進行說明和演示。這都是在編程實踐中常常要用到的。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/112.md#list函數)list函數 ### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/112.md#append和extend)append和extend [《列表(1)》](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/111.md)中，對list的基本操作提到了list.append(x)，也就是將某個元素x 追加到已知的一個list后邊。除了將元素追加到list中，還能夠將兩個list合并，或者說將一個list追加到另外一個list中。按照前文的慣例，還是首先看[官方文檔](https://docs.python.org/2/tutorial/datastructures.html)中的描述： > list.extend(L) > > Extend the list by appending all the items in the given list; equivalent to a[len(a):] = L. **向所有正在學習本內容的朋友提供一個成為優秀程序員的必備：看官方文檔，是必須的。** 官方文檔的這句話翻譯過來： > 通過將所有元素追加到已知list來擴充它，相當于a[len(a):]= L 英語太爛，翻譯太差。直接看例子，更明白 ~~~ >>> la [1, 2, 3] >>> lb ['qiwsir', 'python'] >>> la.extend(lb) >>> la [1, 2, 3, 'qiwsir', 'python'] >>> lb ['qiwsir', 'python'] ~~~ 上面的例子，顯示了如何將兩個list，一個是la，另外一個lb，將lb追加到la的后面，也就是把lb中的所有元素加入到la中，即讓la擴容。學程序一定要有好奇心，我在交互環境中，經常實驗一下自己的想法，有時候是比較愚蠢的想法。 ~~~ >>> la = [1,2,3] >>> b = "abc" >>> la.extend(b) >>> la [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c'] >>> c = 5 >>> la.extend(c) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: 'int' object is not iterable ~~~ 從上面的實驗中，看官能夠有什么心得？原來，如果extend(str)的時候，str被以字符為單位拆開，然后追加到la里面。如果extend的對象是數值型，則報錯。所以，extend的對象是一個list，如果是str，則python會先把它按照字符為單位轉化為list再追加到已知list。不過，別忘記了前面官方文檔的后半句話，它的意思是： ~~~ >>> la [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c'] >>> lb ['qiwsir', 'python'] >>> la[len(la):]=lb >>> la [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c', 'qiwsir', 'python'] ~~~ list.extend(L) 等效于 list[len(list):] = L，L是待并入的list 聯想到到[上一講](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/111.md)中的一個list函數list.append(),有類似之處。 > extend(...) L.extend(iterable) -- extend list by appending elements from the iterable 上面是在交互模式中輸入`help(list.extend)`后得到的說明。這是非常重要而且簡單的獲得文檔幫助的方法。從上面內容可知，extend函數也是將另外的元素增加到一個已知列表中，其元素必須是iterable，什么是iterable？這個從現在開始，后面會經常遇到，所以是要搞搞清楚的。 > iterable,中文含義是“可迭代的”。在python中，還有一個詞，就是iterator，這個叫做“迭代器”。這兩者有著區別和聯系。不過，這里暫且不說那么多，說多了就容易糊涂，我也糊涂了。為了解釋iterable(可迭代的)，又引入了一個詞“迭代”，什么是迭代呢？ > 盡管我們很多文檔是用英文寫的，但是，如果你能充分利用漢語來理解某些名詞，是非常有幫助的。因為在漢語中，不僅僅表音，而且能從詞語組合中體會到該術語的含義。比如“激光”，這是漢語。英語是從"light amplification by stimulated emission of radiation"化出來的"laser"，它是一個造出來的詞。因為此前人們不知道那種條件下發出來的是什么。但是漢語不然，反正用一個“光”就可以概括了，只不過這個“光”不是傳統概念中的“光”，而是由于“受激”輻射得到的光，故名“激光”。是不是漢語很牛叉？ > > “迭”在漢語中的意思是“屢次,反復”。如:高潮迭起。那么跟“代”組合，就可以理解為“反復‘代’”，是不是有點“子子孫孫”的意思了？“結婚-生子-子成長-結婚-生子-子成長-...”，你是不是也在這個“迭代”的過程中呢？ > > 給個稍微嚴格的定義，來自維基百科。“迭代是重復反饋過程的活動，其目的通常是為了接近并到達所需的目標或結果。” 某些類型的對象是“可迭代”(iterable)的，這類數據類型有共同的特點。如何判斷一個對象是不是可迭代的？下面演示一種方法。事實上還有別的方式。 ~~~ >>> astr = "python" >>> hasattr(astr,'__iter__') False ~~~ 這里用內建函數`hasattr()`判斷一個字符串是否是可迭代的，返回了False。用同樣的方式可以判斷： ~~~ >>> alst = [1,2] >>> hasattr(alst,'__iter__') True >>> hasattr(3, '__iter__') False ~~~ `hasattr()`的判斷本質就是看那個類型中是否有`__iter__`函數。看官可以用`dir()`找一找，在數字、字符串、列表中，誰有`__iter__`。同樣還可找一找dict,tuple兩種類型對象是否含有這個方法。以上穿插了一個新的概念“iterable”（可迭代的），現在回到extend上。這個函數需要的參數就是iterable類型的對象。 ~~~ >>> new = [1,2,3] >>> lst = ['python','qiwsir'] >>> lst.extend(new) >>> lst ['python', 'qiwsir', 1, 2, 3] >>> new [1, 2, 3] ~~~ 通過extend函數，將[1,2,3]中的每個元素都拿出來，然后塞到lst里面，從而得到了一個跟原來的對象元素不一樣的列表，后面的比原來的多了三個元素。上面說的有點啰嗦，只不過是為了把過程完整表達出來。還要關注一下，從上面的演示中可以看出，lst經過extend函數操作之后，變成了一個貌似“新”的列表。這句話好像有點別扭，“貌似新”的，之所以這么說，是因為對“新的”可能有不同的理解。不妨深挖一下。 ~~~ >>> new = [1,2,3] >>> id(new) 3072383244L >>> lst = ['python', 'qiwsir'] >>> id(lst) 3069501420L ~~~ 用`id()`能夠看到兩個列表分別在內存中的“窩”的編號。 ~~~ >>> lst.extend(new) >>> lst ['python', 'qiwsir', 1, 2, 3] >>> id(lst) 3069501420L ~~~ 看官注意到沒有，雖然lst經過`extend()`方法之后，比原來擴容了，但是，并沒有離開原來的“窩”，也就是在內存中，還是“舊”的，只不過里面的內容增多了。相當于兩口之家，經過一番云雨之后，又增加了一個小寶寶，那么這個家是“新”的還是“舊”的呢？角度不同或許說法不一了。這就是列表的一個**重要特征：列表是可以修改的。這種修改，不是復制一個新的，而是在原地進行修改。** 其實，`append()`對列表的操作也是如此，不妨用同樣的方式看看。 **說明：**雖然這里的lst內容和上面的一樣，但是，我從新在shell中輸入，所以id會變化。也就是內存分配的“窩”的編號變了。 ~~~ >>> lst = ['python','qiwsir'] >>> id(lst) 3069501388L >>> lst.append(new) >>> lst ['python', 'qiwsir', [1, 2, 3]] >>> id(lst) 3069501388L ~~~ 顯然，`append()`也是原地修改列表。如果，對于`extend()`，提供的不是iterable類型對象，會如何呢？ ~~~ >>> lst.extend("itdiffer") >>> lst ['python', 'qiwsir', 'i', 't', 'd', 'i', 'f', 'f', 'e', 'r'] ~~~ 它把一個字符串"itdiffer"轉化為['i', 't', 'd', 'i', 'f', 'f', 'e', 'r']，然后將這個列表作為參數，提供給extend，并將列表中的元素塞入原來的列表中。 ~~~ >>> num_lst = [1,2,3] >>> num_lst.extend(8) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: 'int' object is not iterable ~~~ 這就報錯了。錯誤提示中告訴我們，那個數字8，是int類型的對象，不是iterable的。這里講述的兩個讓列表擴容的函數`append()`和`extend()`。從上面的演示中，可以看到他們有相同的地方： * 都是原地修改列表 * 既然是原地修改，就不返回值原地修改沒有返回值，就不能賦值給某個變量。 ~~~ >>> one = ["good","good","study"] >>> another = one.extend(["day","day","up"]) #對于沒有提供返回值的函數，如果要這樣，結果是： >>> another #這樣的，什么也沒有得到。 >>> one ['good', 'good', 'study', 'day', 'day', 'up'] ~~~ 那么兩者有什么不一樣呢？看下面例子： ~~~ >>> lst = [1,2,3] >>> lst.append(["qiwsir","github"]) >>> lst [1, 2, 3, ['qiwsir', 'github']] #append的結果 >>> len(lst) 4 >>> lst2 = [1,2,3] >>> lst2.extend(["qiwsir","github"]) >>> lst2 [1, 2, 3, 'qiwsir', 'github'] #extend的結果 >>> len(lst2) 5 ~~~ append是整建制地追加，extend是個體化擴編。 ### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/112.md#count)count 上面的len(L)，可得到list的長度，也就是list中有多少個元素。python的list還有一個函數，就是數一數某個元素在該list中出現多少次，也就是某個元素有多少個。官方文檔是這么說的： > list.count(x) > > Return the number of times x appears in the list. 一定要不斷實驗，才能理解文檔中精煉的表達。 ~~~ >>> la = [1,2,1,1,3] >>> la.count(1) 3 >>> la.append('a') >>> la.append('a') >>> la [1, 2, 1, 1, 3, 'a', 'a'] >>> la.count('a') 2 >>> la.count(2) 1 >>> la.count(5) #NOTE:la中沒有5,但是如果用這種方法找，不報錯，返回的是數字0 0 ~~~ ### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/112.md#index)index [《列表(1)》](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/111.md)中已經提到，這里不贅述，但是為了完整，也占個位置吧。 ~~~ >>> la [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c', 'qiwsir', 'python'] >>> la.index(3) 2 >>> la.index('qi') #如果不存在，就報錯 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> ValueError: 'qi' is not in list >>> la.index('qiwsir') 6 ~~~ list.index(x)，x是list中的一個元素，這樣就能夠檢索到該元素在list中的位置了。這才是真正的索引，注意那個英文單詞index。依然是上一條官方解釋： > list.index(x) > > Return the index in the list of the first item whose value is x. It is an error if there is no such item. 是不是說的非常清楚明白了？