Python中的List和Tuple

缺乏、安全感 2022-06-06 03:41 201阅读 0赞

## 文章内容来源：http://www.imooc.com/learn/177 ##

## 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 = []

## 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。

## 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，也要注意不要越界。

## Python之List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？

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？

方法是用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。

## 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？

如果Paul同学排在最后一个，我们可以用list的`pop()`方法删除：

>>> 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'。

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']

## 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'

## 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')

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，不信可以试试：

>>> t[0] = 'Paul'
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

## 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,)

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)

## Python之“可变”的tuple ##

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：

[![540538d400010f4603500260.jpg][]][540538d400010f4603500260.jpg]

当我们把list的元素'A'和'B'修改为'X'和'Y'后，tuple变为：

[![540538e9000110c003500260.jpg][]][540538e9000110c003500260.jpg]

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。

[540538d400010f4603500260.jpg]: /images/20220606/c8797efc3fe94767baafc6cb61d440c4.png
[540538e9000110c003500260.jpg]: /images/20220606/78e29c46fb06492dbaf0f7c0b4e67b9e.png