Python笔记(三)——List(列表)和tuple(元祖)
目录
一、List(列表)
1.1 Python创建list
任务
1.2 Python按照索引访问list
任务
1.3 Python之倒序访问list
任务
1.4 Python之添加新元素
任务
1.5 Python从list删除元素
任务
1.6 Python中替换元素
任务
二、Tuple(元组)
2.1 Python之创建tuple
任务
2.2 Python之创建单元素tuple
任务
2.3 Python之“可变”的tuplea——元组连接
任务
这部分主要介绍了python的两种列表:数据类型的列表list和元组另一种有序列表tuple。list中可以添加/删减元素,而tuple一旦建成就不可更改,只可以显示输出。
list添加分**末位添加*****L.append('Adam')***和**任意位置添加*L.insert(0, 'Mary')***,第一个参数是索引号,第二个参数是待添加的新元素
表示方式:
一、List(列表)
- 序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字 - 它的位置,或索引,第一个索引是0,第二个索引是1,依此类推。
- Python有6个序列的内置类型,但最常见的是列表和元组。
- 序列都可以进行的操作包括索引,切片,加,乘,检查成员。
- 此外,Python已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。
- 列表是最常用的Python数据类型,它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。
- 列表的数据项不需要具有相同的类型
- 创建一个列表,只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如下所示:
list1 = \['Google', 'Runoob', 1997, 2000\];
list2 = \[1, 2, 3, 4, 5 \];
list3 = \["a", "b", "c", "d"\];
与字符串的索引一样,列表索引从0开始。列表可以进行截取、组合等。
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1.1 Python创建list
Python内置的一种数据类型是列表:list
。list是一种有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。
比如,列出班里所有同学的名字,就可以用一个list表示:
>>> ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
list是数学意义上的有序集合,也就是说,list中的元素是按照顺序排列的。
构造list非常简单,按照上面的代码,直接用[ ]
把list的所有元素都括起来,就是一个list对象。通常,我们会把list赋值给一个变量,这样,就可以通过变量来引用list:
>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates # 打印classmates变量的内容
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
由于Python是动态语言,所以list中包含的元素并不要求都必须是同一种数据类型,我们完全可以在list中包含各种数据:
>>> L = ['Michael', 100, True]
一个元素也没有的list,就是空list:
>>> empty_list = []
任务
假设班里有3名同学:Adam,Lisa和Bart,他们的成绩分别是 95.5,85 和 59,请按照 名字, 分数, 名字, 分数… 的顺序按照分数从高到低用一个list表示,然后打印出来。
1.2 Python按照索引访问list
由于list是一个有序集合,所以,我们可以用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
那我们如何从list中获取指定第 N 名的同学呢?方法是通过索引来获取list中的指定元素。
需要特别注意的是,索引从 0 开始,也就是说,第一个元素的索引是0,第二个元素的索引是1,以此类推。
因此,要打印第一名同学的名字,用 L[0]:
>>> print L[0]
Adam
要打印第二名同学的名字,用 L[1]:
>>> print L[1]
Lisa
要打印第三名同学的名字,用 L[2]:
>>> print L[2]
Bart
要打印第四名同学的名字,用 L[3]:
>>> print L[3]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
报错了!IndexError意思就是索引超出了范围,因为上面的list只有3个元素,有效的索引是 0,1,2。
所以,使用索引时,千万注意不要越界。
任务
三名同学的成绩可以用一个list表示:
L = [95.5, 85, 59]
请按照索引分别打印出第一名、第二名、第三名,同时测试 print L[3]。
1.3 Python之倒序访问list
我们还是用一个list按分数从高到低表示出班里的3个同学:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
这时,老师说,请分数最低的同学站出来。
要写代码完成这个任务,我们可以先数一数这个 list,发现它包含3个元素,因此,最后一个元素的索引是2:
>>> print L[2]
Bart
有没有更简单的方法?
有!
Bart同学是最后一名,俗称倒数第一,所以,我们可以用 -1 这个索引来表示最后一个元素:
>>> print L[-1]
Bart
Bart同学表示躺枪。
类似的,倒数第二用 -2 表示,倒数第三用 -3 表示,倒数第四用 -4 表示:
>>> print L[-2]
Lisa
>>> print L[-3]
Adam
>>> print L[-4]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
L[-4] 报错了,因为倒数第四不存在,一共只有3个元素。
使用倒序索引时,倒数第一个元素的索引号(即下标)为-1,也要注意不要越界。
任务
三名同学的成绩可以用一个list表示:
L = [95.5, 85, 59]
请按照倒序索引分别打印出倒数第一、倒数第二、倒数第三。
1.4 Python之添加新元素
现在,班里有3名同学:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
今天,班里转来一名新同学 Paul,如何把新同学添加到现有的 list 中呢?
a、第一个办法是用 list 的append()
方法,把新同学追加到 list 的末尾:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
>>> L.append('Paul')
>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
append()总是把新的元素添加到 list 的尾部。
如果 Paul 同学表示自己总是考满分,要求添加到第一的位置,怎么办?
b、用list的insert()
方法,它接受两个参数,第一个参数是索引号,第二个参数是待添加的新元素:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
>>> L.insert(0, 'Paul')
>>> print L
['Paul', 'Adam', 'Lisa', 'Bart']
L.insert(0, ‘Paul’) 的意思是,’Paul’将被添加到索引为 0 的位置上(也就是第一个),而原来索引为 0 的Adam同学,以及后面的所有同学,都自动向后移动一位。
注:insert()方法可以将待添加新元素加到数组的任意位置
任务
假设新来一名学生Paul,Paul 同学的成绩比Bart好,但是比Lisa差,他应该排到第三名的位置,请用代码实现。
1.5 Python从list删除元素
Paul同学刚来几天又要转走了,那么我们怎么把Paul 从现有的list中删除呢?
a.如果Paul同学排在最后一个,我们可以用list的pop()
方法删除最后一个元素:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']
>>> L.pop()
'Paul'
>>> print (L)
['Adam', 'Lisa', 'Bart']
pop()方法总是删掉list的最后一个元素,并且它还返回这个元素,所以我们执行 L.pop() 后,会打印出 ‘Paul’。
b.如果Paul同学不是排在最后一个怎么办?比如Paul同学排在第三:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul', 'Bart']
要把Paul踢出list,我们就必须先定位Paul的位置。由于Paul的索引是2,因此,用pop(2)
把Paul删掉:
>>> L.pop(2)
'Paul'
>>> print L
['Adam', 'Lisa', 'Bart']
任务
注意右边编辑器代码中 list 如下:
L = [‘Adam’, ‘Lisa’, ‘Paul’, ‘Bart’]
Paul的索引是2,Bart的索引是3,如果我们要把Paul和Bart都删掉,请解释下面的代码为什么不能正确运行:
L.pop(2)
L.pop(3)怎样调整代码可以把Paul和Bart都正确删除掉?
1.6 Python中替换元素
假设现在班里仍然是3名同学:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
现在,Bart同学要转学走了,碰巧来了一个Paul同学,要更新班级成员名单,我们可以先把Bart删掉,再把Paul添加进来。
另一个办法是直接用Paul把Bart给替换掉:
>>> L[2] = 'Paul'
>>> print L
L = ['Adam', 'Lisa', 'Paul']
对list中的某一个索引赋值,就可以直接用新的元素替换掉原来的元素,list包含的元素个数保持不变。
由于Bart还可以用 -1 做索引,因此,下面的代码也可以完成同样的替换工作:
>>> L[-1] = 'Paul'
任务
班里的同学按照分数排名是这样的:
L = [‘Adam’, ‘Lisa’, ‘Bart’]
但是,在一次考试后,Bart同学意外取得第一,而Adam同学考了倒数第一。
请通过对list的索引赋值,生成新的排名。
L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
L[0] = 'Bart'
L[2] = 'Adam'
print (L)
['Bart', 'Lisa', 'Adam']
1.7 切片
定义一个列表: c = [1,2,3,4,5,6,7]
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- 注:切片的后边是开区间,切除来的元素不包含截止索引号所在的元素
- 当索引起止都空着的时候,即c[ : ],表示从头切到尾。
二、Tuple(元组)
- Python 的元组与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。
- 元组使用小括号,列表使用方括号。
- 元组创建很简单,只需要在括号中添加元素,并使用逗号隔开即可。
2.1 Python之创建tuple
tuple是另一种有序的列表,中文翻译为“ 元组 ”。tuple 和 list 非常类似,但是,tuple一旦创建完毕,就不能修改了。
同样是表示班里同学的名称,用tuple表示如下:
>>> t = ('Adam', 'Lisa', 'Bart')
>>> tup1 = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000);
>>> tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 );
创建tuple和创建list唯一不同之处是用( )
替代了[ ]
。
现在,这个t
就不能改变了,tuple没有 append()方法,也没有insert()和pop()方法。所以,新同学没法直接往 tuple 中添加,老同学想退出 tuple 也不行。
获取 tuple 元素的方式和 list 是一模一样的,我们可以正常使用 t[0],t[-1]等索引方式访问元素,但是不能赋值成别的元素,下面为错误示例:
>>> t[0] = 'Paul'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
任务
创建一个tuple,顺序包含0 - 9这10个数。
2.2 Python之创建单元素tuple
tuple和list一样,可以包含 0 个、1个和任意多个元素。
包含多个元素的 tuple,前面我们已经创建过了。
包含 0 个元素的 tuple,也就是空tuple,直接用 ()表示:
>>> t = ()
>>> print t
()
创建包含1个元素的 tuple 呢?来试试:
>>> t = (1)
>>> print t
1
好像哪里不对!t 不是 tuple ,而是整数1。为什么呢?
因为()
既可以表示tuple,又可以作为括号表示运算时的优先级,结果 (1) 被Python解释器计算出结果 1,导致我们得到的不是tuple,而是整数 1。
正是因为用()定义单元素的tuple有歧义,所以 Python 规定,单元素 tuple 要多加一个逗号“,”,这样就避免了歧义:
>>> t = (1,)
>>> print (t)
(1,) #组元形式的输出
>>> tup3 = "a", "b", "c", "d"; # 不需要括号也可以
>>> type(tup3) #元组只包含一个元素时,需要在元素后面加逗号,否则括号会被当做运算符使用
>>> print (type)
<class 'tuple'> #类型为元组
>>> tup4 = (29)
>>> type(tup4) #不加逗号,类型为整型
>>> print(type)
<class 'int'>
Python在打印单元素tuple时,也自动添加了一个“,”,为了更明确地告诉你这是一个tuple。
多元素 tuple 加不加这个额外的“,”效果是一样的:
>>> t = (1, 2, 3,)
>>> print t
(1, 2, 3)
任务
请指出右边编辑器中代码为什么没有创建出包含一个学生的 tuple:
t = (‘Adam’)
print t
请修改代码,确保 t 是一个tuple。
2.3 Python之“可变”的tuplea——元组连接
前面我们看到了tuple一旦创建就不能修改。现在,我们来看一个“可变”的tuple:
>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
注意到 t 有 3 个元素:‘a’,’b’和一个list:[‘A’, ‘B’]。list作为一个整体是tuple的第3个元素。list对象可以通过 t[2] 拿到:
>>> L = t[2]
然后,我们把list的两个元素改一改:
>>> L[0] = 'X'
>>> L[1] = 'Y'
再看看tuple的内容:
>>> print t
('a', 'b', ['X', 'Y'])
不是说tuple一旦定义后就不可变了吗?怎么现在又变了?
别急,我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素:
当我们把list的元素‘A’和’B’修改为‘X’和’Y’后,tuple变为:
表面上看,tuple的元素确实变了,但其实变的不是 tuple 的元素,而是list的元素。
tuple一开始指向的list并没有改成别的list,所以,tuple所谓的“不变”是说,tuple的每个元素,指向永远不变。即指向’a’,就不能改成指向’b’,指向一个list,就不能改成指向其他对象,但指向的这个list本身是可变的!
理解了“指向不变”后,要创建一个内容也不变的tuple怎么做?那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。
任务
定义了tuple:
t = (‘a’, ‘b’, [‘A’, ‘B’])
由于 t 包含一个list元素,导致tuple的内容是可变的。能否修改上述代码,让tuple内容不可变?
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