第3章 列表简介

第3章 列表简介

列表让你能够在一个地方存储成组的信息，其中可以只包含几个元素，也可以包含数百万个元素。列表是新手可直接使用的最强大的Python功能之一，它融合了众多重要的编程概念。

3.1 列表是什么

bicycles = ['trek','cannondale','redline','specialized']
print(bicycles)

①列表由一系列按特定顺序排列的元素组成。你可以创建包含字符串和数字的列表；也可以将任何东西加入列表中，其中的元素之间可以没有任何关系。

②在Python中，用方括号（ [] ）来表示列表，并用逗号来分隔其中的元素。如行1

3.1.1 访问列表元素

bicycles = ['trek','cannondale','redline','specialized']
print(bicycles[0])
print(bicycles[0].title())

①列表是有序集合，因此要访问列表的任何元素，只需将该元素的位置或索引告诉Python即可。

②要访问列表元素，可指出列表的名称，再指出元素的索引，并将其放在方括号内。如行2

③当你请求获取列表元素时，Python只返回该元素，而不包括方括号和引号：

④可以对任何列表元素调用字符串方法。如行3，调用字符串的title()

3.1.2 索引从 0 而不是 1 开始

bicycles = ['trek','cannondale','redline','specialized']
print(bicycles[1])
print(bicycles[3])
print(bicycles[-1])
print(bicycles[-2])

①在Python中，第一个列表元素的索引为0，而不是1。

②第二个列表元素的索引为1。根据这种简单的计数方式，要访问列表的任何元素，都可将其位置减1，并将结果作为索引。如行2、3

③Python为访问最后一个列表元素提供了一种特殊语法。通过将索引指定为 -1 ，可让Python返回最后一个列表元素。如行4

④-1索引在不知道列表长度的情况下访问最后的元素。这种约定也适用于其他负数索引。如行5

3.1.3 使用列表中的各个值

bicycles = ['trek','cannondale','redline','specialized']
message = "My first bicycle was a " + bicycles[0].title() + "."
print(message)

①可像使用其他变量一样使用列表中的各个值。

②可以使用拼接根据列表中的值来创建消息。如行2

#习题1

将一些朋友的姓名存储在一个列表中，并将其命名为 names 。依次访问该列表中的每个元素，从而将每个朋友的姓名都打印出来。

names = ['张**', '赵**', '沈**', '王**']
print(names[0])
print(names[1])
print(names[2])
print(names[3])
#习题2

继续使用练习1的列表，但不打印每个朋友的姓名，而为每人打印一条消息。每条消息都包含相同的问候语，但抬头为相应朋友的姓名。

names = ['张**', '赵**', '沈**', '王**']
question = '，吃饭了吗？'
print(names[0]+question)
print(names[1]+question)
print(names[2]+question)
print(names[3]+question)
#习题3

想想你喜欢的通勤方式，如骑摩托车或开汽车，并创建一个包含多种通勤方式的列表。根据该列表打印一系列有关这些通勤方式的宣言，如“I would like to own a Honda motorcycle”。

commuter_way = ['自行车','地铁','的士','公交']
love = '我最喜欢的通勤方式是'
print(love + commuter_way[1])

3.2 修改、添加和删除元素

大多数列表都将是动态的，列表创建后，将随着程序的运行增删元素。

3.2.1 修改列表元素

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
motorcycles[0] = 'ducati'
print(motorcycles)

①要修改列表元素，可指定列表名和要修改的元素的索引，再指定该元素的新值。如行3

②可以修改任何列表元素的值，而不仅仅是第一个元素的值。

3.2.2 在列表中添加元素

Python提供了多种在既有列表中添加新数据的方式。

1. 在列表末尾添加元素

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
motorcycles.append('ducati')
print(motorcycles)
motorcycles = []
motorcycles.append('honda')
motorcycles.append('yamaha')
motorcycles.append('suzuki')
print(motorcycles)

①在列表中添加新元素时，最简单的方式是将元素附加到列表末尾。

②方法 append() 将元素 添加到了列表末尾，而不影响列表中的其他所有元素。如行3

③方法 append() 让动态地创建列表易如反掌，如行5、6、7、8

2. 在列表中插入元素

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
motorcycles.insert(0, 'ducati')
print(motorcycles)

①方法 insert() 可在列表的任何位置添加新元素。但需要指定新元素的索引和值。如行2

②insert()使索引后的包括索引的每个元素都右移一个位置。

3.2.3 从列表中删除元素

1. 使用 del 语句删除元素

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
del motorcycles[0]
print(motorcycles)
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
del motorcycles[1]
print(motorcycles)

①删除已知位置的元素，可使用 del 语句。如行3、7

②使用 del 语句将值从列表中删除后，你就无法再访问它了。

2. 使用方法 pop() 删除元素

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
poped_motorcycle = motorcycles.pop()
print(motorcycles)
print(poped_motorcycle)
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
last_owned = motorcycles.pop()
print("The last motorcycle I owned was a " + last_owned.title() + ".")

①方法 pop() 可删除列表末尾的元素，并让你能够接着使用它。

②将方法 pop() 删除的元素储存到一个变量里，使我们可以使用它，通过使用变量。

3. 弹出列表中任何位置处的元素

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
first_owned = motorcycles.pop(0)
print('The first motorcycle I owned was a ' + first_owned.title() + '.')

①可以使用 pop() 来删除列表中任何位置的元素，只需在括号中指定要删除的元素的索引即可。如行2

②当你使用 pop() 时，被弹出的元素就不再在列表中了。

③如果你不确定该使用 del 语句还是 pop() 方法，下面是一个简单的判断标准：

　　如果你要从列表中删除一个元素，且不再以任何方式使用它，就使用 del 语句；

　　如果你要在删除元素后还能继续使用它，就使用方法 pop() 。

4. 根据值删除元素

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)
motorcycles.remove('ducati')
print(motorcycles)
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)
too_expensive = 'ducati'
motorcycles.remove(too_expensive)
print(motorcycles)
print("
A " + too_expensive.title() + "is too expensive for me")

①当不知道要从列表中删除的值所处的位置，只知道要删除的元素的值，可使用方法 remove() 。如行3

②方法 remove() 只删除第一个指定的值。如果要删除的值可能在列表中出现多次，就需要使用循环来判断是否删除了所有这样的值。你将在第7章学习如何这样做。

#习题1

嘉宾名单：如果你可以邀请任何人一起共进晚餐（无论是在世的还是故去的），你会邀请哪些人？请创建一个列表，其中包含至少 3个你想邀请的人；然后，使用这个列表打印消息，邀请这些人来与你共进晚餐。

names = ['张**', '沈**', '赵**', '王**']
question = '，能一起共进晚餐吗？'
print(names[0] + question)
print(names[1] + question)
print(names[2] + question)
print(names[3] + question)

#练习2

修改嘉宾名单：你刚得知有位嘉宾无法赴约，因此需要另外邀请一位嘉宾。

以完成练习1时编写的程序为基础，在程序末尾添加一条 print 语句，指出哪位嘉宾无法赴约。

修改嘉宾名单，将无法赴约的嘉宾的姓名替换为新邀请的嘉宾的姓名。

再次打印一系列消息，向名单中的每位嘉宾发出邀请。

names = ['张**', '沈**', '赵**', '王**']
question = '，能一起共进晚餐吗？'
print(names[0] + question)
print(names[1] + question)
print(names[2] + question)
print(names[3] + question)
print(names[1] + "，不能共进晚餐。")
names[1] = '周**'
print(names[0] + question)
print(names[1] + question)
print(names[2] + question)
print(names[3] + question)

#练习3

添加嘉宾：你刚找到了一个更大的餐桌，可容纳更多的嘉宾。请想想你还想邀请哪三位嘉宾。

以完成练习1或练习2时编写的程序为基础，在程序末尾添加一条 print 语句，指出你找到了一个更大的餐桌。

使用 insert() 将一位新嘉宾添加到名单开头。

使用 insert() 将另一位新嘉宾添加到名单中间。

使用 append() 将最后一位新嘉宾添加到名单末尾。

打印一系列消息，向名单中的每位嘉宾发出邀请。 

names = ['张**', '沈**', '赵**', '王**']
question = '，能一起共进晚餐吗？'
print(names[0] + question)
print(names[1] + question)
print(names[2] + question)
print(names[3] + question)
print(names[1] + "，不能共进晚餐。")
names[1] = '周**'
print(names[0] + question)
print(names[1] + question)
print(names[2] + question)
print(names[3] + question)
print('我找到了一个更大的餐桌。')
names.insert(0,'徐**')
names.insert(2,'志玛**')
names.append('钏**')
print(names[0] + question)
print(names[1] + question)
print(names[2] + question)
print(names[3] + question)
print(names[4] + question)
print(names[5] + question)
print(names[6] + question)

#练习4

缩减名单：你刚得知新购买的餐桌无法及时送达，因此只能邀请两位嘉宾。

以完成练习 3-6时编写的程序为基础，在程序末尾添加一行代码，打印一条你只能邀请两位嘉宾共进晚餐的消息。

使用 pop() 不断地删除名单中的嘉宾，直到只有两位嘉宾为止。每次从名单中弹出一位嘉宾时，都打印一条消息，让该嘉宾知悉你很抱歉，无法邀请他来共进晚餐。

对于余下的两位嘉宾中的每一位，都打印一条消息，指出他依然在受邀人之列。

使用 del 将最后两位嘉宾从名单中删除，让名单变成空的。打印该名单，核实程序结束时名单确实是空的。

names = ['张**', '沈**', '赵**', '王**']
question = '，能一起共进晚餐吗？'
print(names[0] + question)
print(names[1] + question)
print(names[2] + question)
print(names[3] + question)
print(names[1] + "，不能共进晚餐。")
names[1] = '周**'
print(names[0] + question)
print(names[1] + question)
print(names[2] + question)
print(names[3] + question)
print('我找到了一个更大的餐桌。')
names.insert(0,'徐**')
names.insert(2,'志玛**')
names.append('钏**')
print(names[0] + question)
print(names[1] + question)
print(names[2] + question)
print(names[3] + question)
print(names[4] + question)
print(names[5] + question)
print(names[6] + question)
print('对不起，我只能邀请2位嘉宾了')
sorry_people = names.pop()
print(sorry_people + "，对不起，不能一起共进晚餐了！")
sorry_people = names.pop()
print(sorry_people + "，对不起，不能一起共进晚餐了！")
sorry_people = names.pop()
print(sorry_people + "，对不起，不能一起共进晚餐了！")
sorry_people = names.pop()
print(sorry_people + "，对不起，不能一起共进晚餐了！")
sorry_people = names.pop()
print(sorry_people + "，对不起，不能一起共进晚餐了！")
print(names[0] + "，最终仍能一起共进晚餐。")
print(names[1] + "，最终仍能一起共进晚餐。")
del names[0]
del names[0]
print(names)

3.3 组织列表

3.3.1 使用方法 sort() 对列表进行永久性排序

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
cars.sort()
print(cars)
#['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']
cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
cars.sort(reverse = Ture)
print(cars)
#['toyota', 'subaru', 'bmw', 'audi']

①列表的 sort() 方法，能够对列表按字母顺序进行排序。如行2

②可以与字母顺序相反的顺序排列列表元素，向sort() 方法传递参数reverse=True 。如行5

③sort()仅改变列表顺序，并不会返回列表

3.3.2 使用函数 sorted() 对列表进行临时排序

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
print("Here is the original list:")
print(cars)
#Here is the original list:
#['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
print("
Here is the sorted list:")
print(sorted(cars))
#Here is the sorted list:
#['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']
print("
Here is the original list again:")
print(cars)
#Here is the original list again:
#['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']

①函数sorted() 能够按特定顺序显示列表元素，同时不影响它们在列表中的原始排列顺序。如行5

②如果你要按与字母顺序相反的顺序显示列表，也可向函数 sorted() 传递参数 reverse=True 。

3.3.3 倒着打印列表

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
print(cars)
#['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
cars.reverse()
print(cars)
#['subaru', 'toyota', 'audi', 'bmw']

①方法 reverse() 可以反转列表元素的排列顺序。

② reverse() 不是指按与字母顺序相反的顺序排列列表元素，而只是反转列表元素的排列顺序

③方法 reverse() 永久性地修改列表元素的排列顺序，但可随时恢复到原来的排列顺序，为此只需对列表再次调用 reverse() 即可。

3.3.4 确定列表的长度

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
print(len(cars))
#4

①使用函数 len() 可快速获悉列表的长度。

#习题1
"""
放眼世界：想出至少 5个你渴望去旅游的地方。
将这些地方存储在一个列表中，并确保其中的元素不是按字母顺序排列的。
按原始排列顺序打印该列表。不要考虑输出是否整洁的问题，只管打印原始Python列表。
使用 sorted() 按字母顺序打印这个列表，同时不要修改它。
再次打印该列表，核实排列顺序未变。
使用 sorted() 按与字母顺序相反的顺序打印这个列表，同时不要修改它。
再次打印该列表，核实排列顺序未变。
使用 reverse() 修改列表元素的排列顺序。打印该列表，核实排列顺序确实变了。
使用 reverse() 再次修改列表元素的排列顺序。打印该列表，核实已恢复到原来的排列顺序。
使用 sort() 修改该列表，使其元素按字母顺序排列。打印该列表，核实排列顺序确实变了。
使用 sort() 修改该列表，使其元素按与字母顺序相反的顺序排列。打印该列表，核实排列顺序确实变了。
"""
travels = ['paris', 'greece', 'provence', 'london', 'tokyo']
print(travels)
print(sorted(travels))
print(travels)
print(sorted(travels,reverse=True))
print(travels)
travels.reverse()
print(travels)
travels.reverse()
print(travels)
travels.sort()
print(travels)
travels.sort(reverse=True)
print(travels)

#习题2
#晚餐嘉宾：使用 len() 打印一条消息，指出你邀请了多少位嘉宾来与你共进晚餐。
names = ['张**', '沈**', '赵**', '王**']
print(len(names))
#习题3
"""
尝试使用各个函数：想想可存储到列表中的东西，如山岳、河流、国家、城市、语言或你喜欢的任何东西。
编写一个程序，在其中创建一个包含这些元素的列表，然后，对于本章介绍的每个函数，都至少使用一次来处理这个列表。
"""
citys = ['shanghai', 'hunan', 'tianjin', 'beijing']
print(citys[1])
print(citys[-1])
print(citys[2].title() + ' is where I work.')
citys[1] = 'hubei'
print(citys)
citys.append('hunan')
print(citys)
citys.insert(3,'shenzhen')
print(citys)
del citys[-1]
print(citys)
city = citys.pop()
print(city)
print(citys)
city = citys.pop(1)
print(city)
print(citys)
citys.remove('shenzhen')
print(citys)
citys.append('hunan')
citys.append('shenzhen')
citys.append('beijing')
print(citys)
citys.sort()
print(citys)
citys.sort(reverse=True)
print(citys)
print(sorted(citys))
print(citys)
print(sorted(citys,reverse=True))
print(citys)
citys.reverse()
print(citys)
print(len(citys))

3.4 使用列表时避免索引错误

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles[3])
"""
Traceback (most recent call last):
  File "E:/python/代码/caogao.py", line 3, in <module>
    print(motorcycles[3])
IndexError: list index out of range
"""
print(motorcycles[-1])
#suzuki
motorcycles = []
print(motorcycles[-1])
"""
Traceback (most recent call last):
  File "E:/python/代码/caogao.py", line 12, in <module>
    print(motorcycles[-1])
IndexError: list index out of range
"""

①索引错误意味着Python无法理解你指定的索引。程序发生索引错误时，请尝试将你指定的索引减1，然后再次运行程序，看看结果是否正确。如行2

②仅当列表为空时，这种访问最后一个元素的方式才会导致错误。如行11

③发生索引错误却找不到解决办法时，请尝试将列表或其长度打印出来。列表可能与你以为的截然不同，在程序对其进行了动态处理时尤其如此。通过查看列表或其包含的元素数，可帮助你找出这种逻辑错误。

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