聊聊python中的list——基本操作

在學習資料結構的時候，從老師和同學口中得知了python中用于實作線性表的list（串列），在查閱相關資料后，感覺這真是一個有趣又好用的資料結構，于是打算寫幾篇博客，加深對list原理和使用方法的理解，

先來講講list的定義和基本用法吧~
定義： 串列是由一系列按特定順序排列的元素組成，此時表中的元素不再像c，cpp， java一樣只能是同一型別，而是可以根據自己的需求，添加任意型別的元素（數，字串，串列，集合，元組，字典）且長度不限（具有和vector類似的記憶體模型），

基本操作：
1.定義串列
Python 中用方括號 [ ] 來表示串列，并且用逗號來分隔其中的元素，

student = [123.21, "xiaomin", '小紅']
#python中的單雙引號沒有區別
print(student)
#輸出[123.21, 'xiaomin', '小紅']

2.訪問元素
定義好串列之后很自然的就是去訪問類表中的元素啦~ python中的訪問方式和java類似，都是使用索引（一個數字，唯一的描述每一個元素在串列中的位置）進行訪問，

student = [123.21, "xiaomin", '小紅'] 
print(student[1])
#輸出xiaomin

2.1關于索引為負的討論：
在c和cpp中：
如果陣列的索引為負，在編譯時不會出現問題，當時在運行時則會出現例外并退出，(甚至還可能由于隨機訪問到了不該訪問的記憶體，被電腦的殺毒軟體視作病毒🤣)
在java中：
由于拋出例外機制的存在，當陣列索引為負時，將會出拋"ArrayIndexOutOfBoundsException"例外，
而在python中就大不一樣嘍！
在 Python 中，索引值可以為負數，負數的意思并不是說第一個位置之前還有并行時空的元素，而是表示從陣列后面的位置開始計算，比如 -1 就代表最后一個元素，-2 就代表倒數第二個元素，

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
print(student[-1])
#輸出小紅

雖然索引可以為負數，但不意味著這個負數可以隨便選取，索引的絕對值需小于陣列的長度，
例如：

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
print(student[-10])
#會輸出IndexError: list index out of range

3.添加元素
3.1 append()
添加單個元素到List的尾部， 只接受一個引數，引數可以是任何資料型別，被添加的元素在List中保持著原先結構型別，
例1.添加字串

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
student.append('lalala')
print(student)
#輸出：[123.21, 'xiaomin', '小紅', 'lalala']

例2.添加元組

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
temp = ('胖虎', '小夫', '大雄')
student.append(temp)
print(student)
#輸出：[123.21, 'xiaomin', '小紅', ('胖虎', '小夫', '大雄')]

例3.添加串列

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
temp = ['胖虎', '小夫', '大雄']
student.append(temp)
print(student)
#輸出：[123.21, 'xiaomin', '小紅', ['胖虎', '小夫', '大雄']]

可以看出原有的資料型別并沒有發生改變，

3.2 extend()
extend() 和 append() 的區別在于：extend() 不會把串列或者元祖視為一個整體，而是把它們包含的元素逐個添加到串列中，
例1.添加元組

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
temp = ('胖虎', '小夫', '大雄')
student.extend(temp)
print(student)
#輸出：[123.21, 'xiaomin', '小紅', '胖虎', '小夫', '大雄']

例2.添加串列

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
temp = ['胖虎', '小夫', '大雄']
student.extend(temp)
print(student)
#輸出：[123.21, 'xiaomin', '小紅', '胖虎', '小夫', '大雄']

可以看到元組和串列的元素都被拆開，

3.3 insert()
insert語法格式： listname.insert(index , obj)
insert() 允許使用索引（也就是元素插入的位置），向list中插入元素，當索引值大于等于list的長度時，一律視為在list尾部插入一個元素，
而當插入串列或者元祖時，insert() 也會將它們視為一個整體，作為一個元素插入到串列中，這一點和 append() 是一樣的，

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
temp = ('胖虎', '小夫', '大雄')
student.insert(314, temp)
print(student)
#輸出：[123.21, 'xiaomin', '小紅', ('胖虎', '小夫', '大雄')]

4.修改元素
4.1 修改單個元素
修改單個元素就很簡單啦，只需要使用索引賦值就可以了~

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
student[0] = 3.14    #使用正索引
student[-1] = '胖虎' #使用負索引
print(student)
#輸出：[3.14, 'xiaomin', '胖虎']

4.2修改一組元素
python允許使用切片操作進行區間修改，
戳我看切片詳解哦~

例1.指定起始索引和終止索引（注意python的區間是左閉右開）

#修改一組元素的值
student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
student[0:2] = ['胖虎', '小夫'] #修改第零個和第一個元素的值，不包括第二個元素
print(student)
#輸出：['胖虎', '小夫', '小紅']

在測驗的時候發現修改部分的元素數量可以大于指定長度，在修改完指定元素后，將多余元素插入到指定位置的后面，

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
student[0:2] = ['胖虎', '小夫', '大雄']
print(student)
#輸出：['胖虎', '小夫', '大雄', '小紅']

對空切片賦值，相當于插入一組新的元素：

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
student[1:1] = ['胖虎', '小夫', '大雄']
print(student)
#輸出：[123.21, '胖虎', '小夫', '大雄', 'xiaomin', '小紅']

5.洗掉元素
5.1根據索引值洗掉元素
python的lis中共有兩種操作根據索引值洗掉元素，一是del，二是pop()，下面分別舉例講解：
(1) del 是 Python 中的關鍵字，專門用來執行洗掉操作，它不僅可以洗掉整個串列，還可以洗掉串列中的某些元素，
洗掉單個元素的格式為：del listname[index]
輸出連續元素的格式為：del listname[start : end]<區間左閉右開>

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
del student[1] #注意這里是方括號，因為不是方法
print(student)
#輸出；[123.21, '小紅']

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
del student[1:3]
print(student)
#輸出：[123.21]

(2) pop() 方法用來洗掉串列中指定索引處的元素
格式如下：listname.pop(index)

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
student.pop(1)
print(student)
#輸出：[123.21, '小紅']

思考：python的list功能與STL中的list類似，但STL中的list同時具有pop( ) 和push( ) 兩個對應的方法，而在python的list中卻只有pop( )，這是為什么呢？

5.2根據元素值進行洗掉
remove() 方法用來洗掉和引數相同的第一個元素，如果需要洗掉的元素不存在，則會報錯，

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
student.remove('小紅')
print(student)
#輸出：[123.21, 'xiaomin']

student = [123.21, "xiaomin"]
student.remove('小紅')
print(student)
#出現錯誤：list.remove(x): x not in list

5.3清空串列
clear( )方法用于清空串列

student = [123.21, "xiaomin", "小紅"]
student.clear()
print(student)
#輸出： []

好啦關于串列的基本操作就講到這里啦~下一篇咱們就來看看list的底層實作，揭開list為什么可以存盤各種元素的神秘面紗，