# 使用list和tuple ## list Python內置的一種數據類型是列表：list。list是一種有序的集合，可以隨時添加和刪除其中的元素。 比如，列出班里所有同學的名字，就可以用一個list表示： ``` >>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] >>> classmates ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] ``` 變量`classmates`就是一個list。用`len()`函數可以獲得list元素的個數： ``` >>> len(classmates) 3 ``` 用索引來訪問list中每一個位置的元素，記得索引是從`0`開始的： ``` >>> classmates[0] 'Michael' >>> classmates[1] 'Bob' >>> classmates[2] 'Tracy' >>> classmates[3] Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IndexError: list index out of range ``` 當索引超出了范圍時，Python會報一個IndexError錯誤，所以，要確保索引不要越界，記得最后一個元素的索引是`len(classmates) - 1`。 如果要取最后一個元素，除了計算索引位置外，還可以用`-1`做索引，直接獲取最后一個元素： ``` >>> classmates[-1] 'Tracy' ``` 以此類推，可以獲取倒數第2個、倒數第3個： ``` >>> classmates[-2] 'Bob' >>> classmates[-3] 'Michael' >>> classmates[-4] Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IndexError: list index out of range ``` 當然，倒數第4個就越界了。 list是一個可變的有序表，所以，可以往list中追加元素到末尾： ``` >>> classmates.append('Adam') >>> classmates ['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam'] ``` 也可以把元素插入到指定的位置，比如索引號為`1`的位置： ``` >>> classmates.insert(1, 'Jack') >>> classmates ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam'] ``` 要刪除list末尾的元素，用`pop()`方法： ``` >>> classmates.pop() 'Adam' >>> classmates ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy'] ``` 要刪除指定位置的元素，用`pop(i)`方法，其中`i`是索引位置： ``` >>> classmates.pop(1) 'Jack' >>> classmates ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] ``` 要把某個元素替換成別的元素，可以直接賦值給對應的索引位置： ``` >>> classmates[1] = 'Sarah' >>> classmates ['Michael', 'Sarah', 'Tracy'] ``` list里面的元素的數據類型也可以不同，比如： ``` >>> L = ['Apple', 123, True] ``` list元素也可以是另一個list，比如： ``` >>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme'] >>> len(s) 4 ``` 要注意`s`只有4個元素，其中`s[2]`又是一個list，如果拆開寫就更容易理解了： ``` >>> p = ['asp', 'php'] >>> s = ['python', 'java', p, 'scheme'] ``` 要拿到`'php'`可以寫`p[1]`或者`s[2][1]`，因此`s`可以看成是一個二維數組，類似的還有三維、四維……數組，不過很少用到。 如果一個list中一個元素也沒有，就是一個空的list，它的長度為0： ``` >>> L = [] >>> len(L) 0 ``` ## tuple 另一種有序列表叫元組：tuple。tuple和list非常類似，但是tuple一旦初始化就不能修改，比如同樣是列出同學的名字： ``` >>> classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy') ``` 現在，classmates這個tuple不能變了，它也沒有append()，insert()這樣的方法。其他獲取元素的方法和list是一樣的，你可以正常地使用`classmates[0]`，`classmates[-1]`，但不能賦值成另外的元素。 不可變的tuple有什么意義？因為tuple不可變，所以代碼更安全。如果可能，能用tuple代替list就盡量用tuple。 tuple的陷阱：當你定義一個tuple時，在定義的時候，tuple的元素就必須被確定下來，比如： ``` >>> t = (1, 2) >>> t (1, 2) ``` 如果要定義一個空的tuple，可以寫成`()`： ``` >>> t = () >>> t () ``` 但是，要定義一個只有1個元素的tuple，如果你這么定義： ``` >>> t = (1) >>> t 1 ``` 定義的不是tuple，是`1`這個數！這是因為括號`()`既可以表示tuple，又可以表示數學公式中的小括號，這就產生了歧義，因此，Python規定，這種情況下，按小括號進行計算，計算結果自然是`1`。 所以，只有1個元素的tuple定義時必須加一個逗號`,`，來消除歧義： ``` >>> t = (1,) >>> t (1,) ``` Python在顯示只有1個元素的tuple時，也會加一個逗號`,`，以免你誤解成數學計算意義上的括號。 最后來看一個“可變的”tuple： ``` >>> t = ('a', 'b', ['A', 'B']) >>> t[2][0] = 'X' >>> t[2][1] = 'Y' >>> t ('a', 'b', ['X', 'Y']) ``` 這個tuple定義的時候有3個元素，分別是`'a'`，`'b'`和一個list。不是說tuple一旦定義后就不可變了嗎？怎么后來又變了？ 別急，我們先看看定義的時候tuple包含的3個元素：  當我們把list的元素`'A'`和`'B'`修改為`'X'`和`'Y'`后，tuple變為：  表面上看，tuple的元素確實變了，但其實變的不是tuple的元素，而是list的元素。tuple一開始指向的list并沒有改成別的list，所以，tuple所謂的“不變”是說，tuple的每個元素，指向永遠不變。即指向`'a'`，就不能改成指向`'b'`，指向一個list，就不能改成指向其他對象，但指向的這個list本身是可變的！ 理解了“指向不變”后，要創建一個內容也不變的tuple怎么做？那就必須保證tuple的每一個元素本身也不能變。 ## 練習 請用索引取出下面list的指定元素： ``` # -*- coding: utf-8 -*- L = [ ['Apple', 'Google', 'Microsoft'], ['Java', 'Python', 'Ruby', 'PHP'], ['Adam', 'Bart', 'Lisa'] ] # 打印Apple: print(?) # 打印Python: print(?) # 打印Lisa: print(?) ``` ## 小結 list和tuple是Python內置的有序集合，一個可變，一個不可變。根據需要來選擇使用它們。 ## 參考源碼 [the_list.py](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/basic/the_list.py) [the_tuple.py](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/basic/the_tuple.py)