可变序列--列表

大家应该听说过动态数组或链表了吧，我现在将要介绍的是Python列表的使用方法，也会告诉大家怎么改造它，使它成为栈或队列。

  1，列表的创建

  ①元组是用圆括号表示的，列表就是用方括号[]表示的。

  创建列表时不能像创建元组一样只用逗号分隔一些值就行了，而是一定要加上方括号。

>>> [1,2,3]   #像这样子
[1, 2, 3]

  ②也可用list函数创建列表。list函数以一个序列作为参数并把它转换为列表。但如果参数就是列表，那么该参数就会被原样返回。

>>> list("I'm Alex")
['I', "'", 'm', ' ', 'A', 'l', 'e', 'x']

  ③和元组一样，可以这样创建空列表：

>>> []
[]

  ④列表中可以包含元组，但也可以包含列表。

>>> [[1,2,3],["hello","world"]]
[[1, 2, 3], ['hello', 'world']]

  和元组不一样，列表中可以同时包含多种不同类型的数据（即列表可以存储任何对象），也可包含变量。

 列表中的元素的值还可被修改。

>>> x = [1,2,4]
>>> [1,2,3,x]
[1, 2, 3, [1, 2, 4]]
>>> x[2] = 3   #我在这修改了列表x的一个元素
>>> [1,2,3,x]   #一样的表达式，不一样的结果
[1, 2, 3, [1, 2, 3]]

  2，列表的基本操作

①“加法”、“乘法”、索引操作和分片操作对列表同样适用，但元组用分片操作返回的是一个新的元组，而列表用分片操作返回的是一个新的列表。

  ②由于列表可以被修改，这就使得分片操作对于列表有更多的作用：分片赋值。

  但我要在此事先声明一下，下面的所有分片操作只适用于列表，对元组不适用。

  在这里我引用《Beginning Python From Novice to Professional》Written By Magnus Lie Hetland（《Python基础教程》[挪] Magnus Lie Hetland）中的代码例子。

>>> name = list('Perl')
>>> name
['P', 'e', 'r', 'l']
>>> name[2:] = list('ar')
>>> name
['P', 'e', 'a', 'r']

  当然，我们也可以一个一个地赋值，但用分片赋值我们还可以使用与原序列不等长的序列将分片替换：

>>> name = list('Perl')
>>> name[1:] = list('ython')
>>> name
['P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']

  厉害吧，分片操作还插入新的元素（或插入列表也可以）：

>>> numbers = [1,5]
>>> numbers[1:1] = [2,3,4]
>>> numbers
[1, 2, 3, 4, 5]

  它还可用于删除元素：

>>> numbers = [1,2,3,4,5]

>>> numbers[1:4] = []
>>> numbers
[1, 5]

  大家还可以根据分片的其它特性（如设置步长，或用负数索引等）把分片赋值拓展开来，在此我就不多说了。

  3，是同一个吗？

>>> x = [1,2,3]
>>> y = x

>>> x[1] = 4

>>> x
[1, 4, 3]

  大家猜一下：现在y元素的值有哪些？

>>> y
[1, 4, 3]

  x列表变了，但y列表也变了。为什么会这样呢？

  这是因为变量x和变量y在内存中引用的是同一对象。（很像指针对吧，但它们是用引用实现的。如果大家看不明白括号里的内容，可以忽略）

  如果我们只是想复制一个列表，而不是使两个变量引用同一对象，那该怎么办呢？我们不妨回想一下分片，分片操作是会返回一个新的序列，是新的哦。

  好了，我现在用代码来告诉你们答案吧：

>>> x = [1,2,3]
>>> y = x[:]  #分片这个技巧很有用哦，希望大家能记住
>>> x[1] = 4
>>> x
[1, 4, 3]
>>> y
[1, 2, 3]

  4，None和列表的初始化

  ①None是Python的一个内建值，和C语言中的null很类似，我们通常用None来初始化列表。

  ②如果现在此们要创建并初始化一个长度为10的列表应怎么办？C语言可以这样写:int x[100]={0}; (C语言中，我们习惯用0初始化数组) 但Python更简单:

>>> x = 10*[None]
>>> x
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

  ③创建类似2行3列的二维数组的列表，又该怎么做呢？（在Python中没有数组，所以我只好说“类似”）很简单：

>>> x = 2*[3*[None]]
>>> x
[[None, None, None], [None, None, None]]

  多维数组也用同样的思想创建出来。

  5，它在这里面吗？--成员资格

  ①我们想知道一个值是否在序列中（序列包含元组和列表），可以使用in运算符。如果某值（我们要检查的值）在序列中的条件为真，则会返回True；为假则会返回False。True和False叫做布尔运算符，可能只学过C语言的朋友会对此感到陌生，下面我就简单地介绍一下，然后再往下讲in运算符。

  ②布尔一词为bool的音译。布尔表达式说白了就是判断表达式（0>5或者是7==9等），说明是判断，所以结果只可能是真（成立）或是假（不成立）。在C语言中，非0为真，0则为假，好像有点不专业。所以在C++、Java等语言中就引入了布尔运算的概念，任何一个判断表达式都只会返回一个布尔运算符（true or false)，真就为true，假就为false。只是有Python中true和false的头一个字母都规定是大写的而已。

  ③其实in运算符的内容也不是很多，我举两个例子大家就明白了：

>>> namesOfMyGrilfriends = ['Alice','Jenny','Olive','Eliza','Kate']  #开玩笑哦，我还没拍过拖啦
>>> 'Kate' in namesOfMyGrilfriends  #她是我的女朋友
True
>>> 'Taylor' in namesOfMyGrilfriends  #她不是我的女朋友
False

  6，列表说：“我是一个名副其实的可变序列，我堂哥叫动态数组!”

  ①大家应该会发现一个问题，列表和元组一样，索引必须在一定范围内才合法，那么不就说明列表的长度不可变吗？

  没错，列表的索引是必须在一定范围内才合法。但有方法可以在列表的最后追加新的元素:使用append方法

>>> numbers = [1,2,3]
>>> numbers.append(4)
>>> numbers   #append不是返回一个列表，而是直接修改了原来的列表
[1, 2, 3, 4]

  ②extend方法可以在列表的末尾追加另一个序列（元组或列表等）中的多个值，即是可以用新列表扩展原有的列表：

>>> a = [1,2,3]
>>> b = [4,5,6]
>>> a.extend(b)  #其实这条语句等价于：a = a+b
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

  ③index方法可用于从列表中找出第一次某值（我们要找的值）的索引：

>>> sentence = ['This','apple','is','red','that','apple','is','green']
>>> sentence.index('apple')  #第一个出现'apple'的位置的索引为1
1

  但某值不在序列中，则会引发一个异常（就是错误的意思，异常是术语，我都会用异常这个表达）：

>>> x.index('banana')

Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in
    x.index('banana')
ValueError: list.index(x): x not in list

  ④要从列表中删除元素有两种方式：按索引删除和按值删除

  想要按索引删除列表中的元素可以用del语句，具体使用方法请看例子：

>>> sentence = ['This','apple','is','red','that','apple','is','green']
>>> del sentence[6]
>>> sentence  #索引为6的元素被删除了，即第二个'is'被删除了
['This', 'apple', 'is', 'red', 'that', 'apple', 'green']

  如果想按值删除可以用remove方法，remove方法会删除列表中某个值的第一个匹配项，请看例子：

>>> sentence = ['This','apple','is','red','that','apple','is','green']
>>> sentence.remove('apple')  #删除第一个值为'apple'的元素
>>> sentence  #第一个“苹果”不见了
['This', 'is', 'red', 'that', 'apple', 'is', 'green']

  7，列表的排序

  ①大家很多时候会需要用到排序，这时sort方法就派得上用场了（它默认是从小到大排序）：

>>> number = [12,84,56,51,29,97,42,61]
>>> number.sort()
>>> number
[12, 29, 42, 51, 56, 61, 84, 97]

  ②如果是想从大到小排序又怎么办呢？用reverse方法翻转整个列表就可以了：

>>> number
[97, 84, 61, 56, 51, 42, 29, 12]

  ③我们也可把sort方法的reverse参数设置为True值，也能达到从大到小排序的效果：

>>> number = [12,84,56,51,29,97,42,61]
>>> number.sort(reverse=True)  #因为reverse参数的默认值为False，即默认从小到大排序
>>> number
[97, 84, 61, 56, 51, 42, 29, 12]
  ④sort方法不会返回任何值：

>>> x = [3,2,1]
>>> y = x.sort()   #这个语句是错的，所以不要做用一个变量来接收sort方法返回值这样傻事

  ⑤还有我想再强调一下第3节中的内容（是同一个吗？)，请看例子和注释：

>>> x = [3,2,1]
>>> y = x  #如果不想发生这种错误可以把这条语句改为:y = x[:] 
>>> x.sort()
>>> x
[1, 2, 3]
>>> y    #对x排序，但y也变了，因为x和y引用的是同一个对象，还记得吗？
[1, 2, 3]

  ⑥也可以用sorted函数修改它。sorted会对作为参数传进来的序列（是序列）进行排序，并返回排序完成后的列表（注意：是列表，总是返回列表），但不会改动原有序列的顺序。

>>> x = [3,2,1]
>>> y = sorted(x)
>>> x
[3, 2, 1]
>>> y
[1, 2, 3]

  8，......：“栈、队列，变身”（抄袭超人）

  ①pop方法会移除列表中的一个元素（默认是最后一个），并且返回该元素的值：

>>> sentence = ['This','apple','is','red','that','apple','is','green']

>>> sentence.pop()   #从列表中删除最后一个元素并返回它的值
'green' 
>>> sentence    #最后一个元素不见了！
['This', 'apple', 'is', 'red', 'that', 'apple', 'is']

  ②也可设置删除其它值（接着上面代码）：

>>> sentence.pop(1)   #从列表中删除索引为1的元素并返回它的值
'apple'
>>> sentence   #第一个“苹果”也不见了！
['This', 'is', 'red', 'that', 'apple', 'is']

  是不是和del很类似？只是pop会返回值，而del不会。

  ③记得栈是怎样的吗？后进先出（LIFO,Left In First Out)，进的时候我们可以用append方法把新来的追加到列表的末尾，出时用直接用默认的pop方法删除最后一个元素并可用变量接收它的值。

  ④队列则是先进先出(FIFO,First In First Out)，进的方式和栈一样，出则是用pop(0)删除第一个元素并可用变量接收它的值。

  9，还有一些常用的方法咧！

  ①len函数大家会用得较多，以一个序列为参数，返回该序列的长度。

  ②max函数会返回序列中的最大值，min则会返回最小值，请看例子：

>>> len(number)
8
>>> max(number)
97
>>> min(number)
12

  ③对于max和min函数，序列中的元素均应为实数(len函数则无此要求)。len、max和min函数对于元组一样适用。