3.2.?List 介紹 · Dive Into Python

# 3.2.?List 介紹 * 3.2.1\. List 的定義 * 3.2.2\. 向 list 中增加元素 * 3.2.3\. 在 list 中搜索 * 3.2.4\. 從 list 中刪除元素 * 3.2.5\. 使用 list 的運算符 List 是 Python 中使用最頻繁的數據類型。如果您對 list 僅有的經驗就是在 Visual Basic 中的數組或 Powerbuilder 中的數據存儲，那么就打起精神學習 Python 的 list 吧。 > 注意 > Python 的 list 如同 Perl 中的數組。在 Perl 中，用來保存數組的變量總是以 `@` 字符開始；在 Python 中，變量可以任意取名，并且 Python 在內部會記錄下其數據類型。 > 注意 > Python 中的 list 更像 Java 中的數組 (您可以簡單地這樣理解，但 Python 中的 list 遠比 Java 中的數組強大)。一個更好的類比是 `ArrayList` 類，它可以保存任意對象，并且可以在增加新元素時動態擴展。 ## 3.2.1.?List 的定義 ## 例?3.6.?定義 List ``` >>> li = ["a", "b", "mpilgrim", "z", "example"] >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'z', 'example'] >>> li[0] 'a' >>> li[4] 'example' ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 首先我們定義了一個有 5 個元素的 list。注意它們保持著初始的順序。這不是偶然。List 是一個用方括號包括起來的有序元素的集合。 | | \[2\] | List 可以作為以 0 下標開始的數組。任何一個非空 list 的第一個元素總是 `li[0]`。 | | \[3\] | 這個包含 5 個元素 list 的最后一個元素是 `li[4]`，因為列表總是從 0 開始。 | ## 例?3.7.?負的 list 索引 ``` >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'z', 'example'] >>> li[-1] 'example' >>> li[-3] 'mpilgrim' ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 負數索引從 list 的尾部開始向前計數來存取元素。任何一個非空的 list 最后一個元素總是 `li[-1]`。 | | \[2\] | 如果負數索引使您感到糊涂，可以這樣理解：`li[-n] == li[len(li) - n]`。所以在這個 list 里，`li[-3] == li[5 - 3] == li[2]`。 | ## 例?3.8.?list 的分片 (slice) ``` >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'z', 'example'] >>> li[1:3] ['b', 'mpilgrim'] >>> li[1:-1] ['b', 'mpilgrim', 'z'] >>> li[0:3] ['a', 'b', 'mpilgrim'] ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 您可以通過指定 2 個索引得到 list 的子集，叫做一個 “slice” 。返回值是一個新的 list，它包含了 list 中按順序從第一個 slice 索引 (這里為 `li[1]`) 開始，直到但是不包括第二個 slice 索引 (這里為 `li[3]`) 的所有元素。 | | \[2\] | 如果一個或兩個 slice 索引是負數，slice 也可以工作。如果對您有幫助，您可以這樣理解：從左向右閱讀 list，第一個 slice 索引指定了您想要的第一個元素，第二個 slice 索引指定了第一個您不想要的元素。返回的值為在其間的每個元素。 | | \[3\] | List 從 0 開始，所以 `li[0:3]` 返回 list 的前 3 個元素，從 `li[0]` 開始，直到但不包括 `li[3]`。 | ## 例?3.9.?Slice 簡寫 ``` >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'z', 'example'] >>> li[:3] ['a', 'b', 'mpilgrim'] >>> li[3:] ['z', 'example'] >>> li[:] ['a', 'b', 'mpilgrim', 'z', 'example'] ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 如果左側分片索引為 0，您可以將其省略，默認為 0。所以 `li[:3]` 同 [例?3.8 “list 的分片 (slice)”](lists.html#odbchelper.list.slice "例?3.8.?list 的分片 (slice)") 的 `li[0:3]` 是一樣的。 | | \[2\] | 同樣的，如果右側分片索引是 list 的長度，可以將其省略。所以 `li[3:]` 同 `li[3:5]` 是一樣的，因為這個 list 有 5 個元素。 | | \[3\] | 請注意這里的對稱性。在這個包含 5 個元素的 list 中，`li[:3]` 返回前 3 個元素，而 `li[3:]` 返回后 2 個元素。實際上，`li[:n]` 總是返回前 `n` 個元素，而 `li[n:]` 將返回剩下的元素，不管 list 有多長。 | | \[4\] | 如果將兩個分片索引全部省略，這將包括 list 的所有元素。但是與原始的名為 `li` 的 list 不同，它是一個新 list，恰好擁有與 `li` 一樣的全部元素。`li[:]` 是生成一個 list 完全拷貝的一個簡寫。 | ## 3.2.2.?向 list 中增加元素 ## 例?3.10.?向 list 中增加元素 ``` >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'z', 'example'] >>> li.append("new") >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'z', 'example', 'new'] >>> li.insert(2, "new") >>> li ['a', 'b', 'new', 'mpilgrim', 'z', 'example', 'new'] >>> li.extend(["two", "elements"]) >>> li ['a', 'b', 'new', 'mpilgrim', 'z', 'example', 'new', 'two', 'elements'] ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | `append` 向 list 的末尾追加單個元素。 | | \[2\] | `insert` 將單個元素插入到 list 中。數值參數是插入點的索引。請注意，list 中的元素不必唯一，現在有兩個獨立的元素具有 `'new'` 這個值，`li[2]` 和 `li[6]`。 | | \[3\] | `extend` 用來連接 list。請注意不要使用多個參數來調用 `extend`，要使用一個 list 參數進行調用。在本例中，這個 list 有兩個元素。 | ## 例?3.11.?`extend` (擴展) 與 `append` (追加) 的差別 ``` >>> li = ['a', 'b', 'c'] >>> li.extend(['d', 'e', 'f']) >>> li ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'] >>> len(li) 6 >>> li[-1] 'f' >>> li = ['a', 'b', 'c'] >>> li.append(['d', 'e', 'f']) >>> li ['a', 'b', 'c', ['d', 'e', 'f']] >>> len(li) 4 >>> li[-1] ['d', 'e', 'f'] ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | Lists 的兩個方法 `extend` 和 `append` 看起來類似，但實際上完全不同。`extend` 接受一個參數，這個參數總是一個 list，并且把這個 list 中的每個元素添加到原 list 中。 | | \[2\] | 在這里 list 中有 3 個元素 (`'a'`、`'b'` 和 `'c'`)，并且使用另一個有 3 個元素 (`'d'`、`'e'` 和 `'f'`) 的 list 擴展之，因此新的 list 中有 6 個元素。 | | \[3\] | 另一方面，`append` 接受一個參數，這個參數可以是任何數據類型，并且簡單地追加到 list 的尾部。在這里使用一個含有 3 個元素的 list 參數調用 `append` 方法。 | | \[4\] | 原來包含 3 個元素的 list 現在包含 4 個元素。為什么是 4 個元素呢？因為剛剛追加的最后一個元素_本身是個 list_。List 可以包含任何類型的數據，也包括其他的 list。這或許是您所要的結果，或許不是。如果您的意圖是 `extend`，請不要使用 `append`。 | ## 3.2.3.?在 list 中搜索 ## 例?3.12.?搜索 list ``` >>> li ['a', 'b', 'new', 'mpilgrim', 'z', 'example', 'new', 'two', 'elements'] >>> li.index("example") 5 >>> li.index("new") 2 >>> li.index("c") Traceback (innermost last): File "<interactive input>", line 1, in ? ValueError: list.index(x): x not in list >>> "c" in li False ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | `index` 在 list 中查找一個值的首次出現并返回索引值。 | | \[2\] | `index` 在 list 中查找一個值的_首次_ 出現。這里 `'new'` 在 list 中出現了兩次，在 `li[2]` 和 `li[6]`，但 `index` 只返回第一個索引，`2`。 | | \[3\] | 如果在 list 中沒有找到值，Python 會引發一個異常。這一點與大部分的語言截然不同，大部分語言會返回某個無效索引。盡管這種處理可能令人討厭，但它仍然是件好事，因為它說明您的程序會由于源代碼的問題而崩潰，好于在后面當您使用無效索引而引起崩潰。 | | \[4\] | 要測試一個值是否在 list 內，使用 `in`。如果值存在，它返回 `True`，否則返為 `False` 。 | > 注意 > 在 2.2.1 版本之前，Python 沒有單獨的布爾數據類型。為了彌補這個缺陷，Python 在布爾環境 (如 `if` 語句) 中幾乎接受所有東西，遵循下面的規則： > > * `0` 為 false; 其它所有數值皆為 true。 > * 空串 (`""`) 為 false; 其它所有字符串皆為 true。 > * 空 list (`[]`) 為 false; 其它所有 list 皆為 true。 > * 空 tuple (`()`) 為 false; 其它所有 tuple 皆為 true。 > * 空 dictionary (`{}`) 為 false; 其它所有 dictionary 皆為 true。 > > 這些規則仍然適用于 Python 2.2.1 及其后續版本，但現在您也可以使用真正的布爾值，它的值或者為 `True` 或者為 `False`。請注意第一個字母是大寫的；這些值如同在 Python 中的其它東西一樣都是大小寫敏感的。 ## 3.2.4.?從 list 中刪除元素 ## 例?3.13.?從 list 中刪除元素 ``` >>> li ['a', 'b', 'new', 'mpilgrim', 'z', 'example', 'new', 'two', 'elements'] >>> li.remove("z") >>> li ['a', 'b', 'new', 'mpilgrim', 'example', 'new', 'two', 'elements'] >>> li.remove("new") >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'example', 'new', 'two', 'elements'] >>> li.remove("c") Traceback (innermost last): File "<interactive input>", line 1, in ? ValueError: list.remove(x): x not in list >>> li.pop() 'elements' >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'example', 'new', 'two'] ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | `remove` 從 list 中刪除一個值的首次出現。 | | \[2\] | `remove` _僅僅_ 刪除一個值的首次出現。在這里，`'new'` 在 list 中出現了兩次，但 `li.remove("new")` 只刪除了 `'new'` 的首次出現。 | | \[3\] | 如果在 list 中沒有找到值，Python 會引發一個異常來響應 `index` 方法。 | | \[4\] | `pop` 是一個有趣的東西。它會做兩件事：刪除 list 的最后一個元素，然后返回刪除元素的值。請注意，這與 `li[-1]` 不同，后者返回一個值但不改變 list 本身。也不同于 `li.remove(_value_)`，后者改變 list 但并不返回值。 | ## 3.2.5.?使用 list 的運算符 ## 例?3.14.?List 運算符 ``` >>> li = ['a', 'b', 'mpilgrim'] >>> li = li + ['example', 'new'] >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'example', 'new'] >>> li += ['two'] >>> li ['a', 'b', 'mpilgrim', 'example', 'new', 'two'] >>> li = [1, 2] * 3 >>> li [1, 2, 1, 2, 1, 2] ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | Lists 也可以用 `+` 運算符連接起來。`_list_ = _list_ + _otherlist_` 相當于 `_list_.extend(_otherlist_)`。但 `+` 運算符把一個新 (連接后) 的 list 作為值返回，而 `extend` 只修改存在的 list。也就是說，對于大型 list 來說，`extend` 的執行速度要快一些。 | | \[2\] | Python 支持 `+=` 運算符。`li += ['two']` 等同于 `li.extend(['two'])`。`+=` 運算符可用于 list、字符串和整數，并且它也可以被重載用于用戶自定義的類中 (更多關于類的內容參見 [第 5 章](../object_oriented_framework/index.html))。 | | \[3\] | `*` 運算符可以作為一個重復器作用于 list。`li = [1, 2] * 3` 等同于 `li = [1, 2] + [1, 2] + [1, 2]`，即將三個 list 連接成一個。 | ## 進一步閱讀 * _How to Think Like a Computer Scientist_ 講述了list，并且重點講述了如何[把 list 作為函數參數傳遞](http://www.ibiblio.org/obp/thinkCSpy/chap08.htm)。 * _Python Tutorial_ 展示了如何[把 list 作為堆棧和隊列使用](http://www.python.org/doc/current/tut/node7.html#SECTION007110000000000000000)。 * Python Knowledge Base 回答了[有關 list 的常見問題](http://www.faqts.com/knowledge-base/index.phtml/fid/534)并且有許多[使用 list 的示例代碼](http://www.faqts.com/knowledge-base/index.phtml/fid/540)。 * _Python Library Reference_ 總結了[所有的 list 方法](http://www.python.org/doc/current/lib/typesseq-mutable.html)。