python列表类型

列表类型简介 列表类型是一个容器,它里面可以存放任意数量、任意类型的数据。 例如下面的几个列表中,有存储数值的、字符串的、内嵌列表的。不仅如此,还可以存储其他任意类型。 1 2 3 4 >>> L = [1, 2, 3, 4] >>> L = ["a", "b", "c", "d"] >>> L = [1, 2, "c", "d"] >>> L = [[1, 2, 3], "a", "b", [4, "c"]] python中的列表是一个序列,其内元素是按索引顺序进行存储的,可以进行索引取值、切片等操作。 列表结构 列表是可变对象,可以原处修改列表中的元素而不会让列表有任何元数据的变动。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 >>> L = ["a", "b", "c"] >>> id(L), id(L[0]) (57028736, 55712192) >>> L[0] = "aa" >>> id(L), id(L[0]) (57028736, 56954784) 从id的变动上看,修改列表的第一个元素时,列表本身的id没有改变,但列表的第一个元素的id已经改变。 看了下面列表的内存图示就很容易理解了。 上面是L = ["a", "b", "c"]列表的图示。变量名L存储了列表的内存地址,列表内部包含了类型声明、列表长度等元数据,还保存了属于列表的3个元素的内存地址。需要注意的是,列表元素不是直接存在列表范围内的,而是以地址的形式保存在列表中。 所以,修改列表中的元素时,新建一个元素"aa"(之所以新建,是因为字符串是不可变类型),列表本身并没有改变,只是将列表中指向第一个元素的地址改为新数据"aa"的地址。 因为修改列表数据不会改变列表本身属性,这种行为称为"原处修改"。 所以,列表有几个主要的的特性: 列表中可以存放、嵌套任意类型的数据 列表中存放的是元素的引用,也就是各元素的地址,因此是列表可变对象 列表是可变序列。所以各元素是有位置顺序的,可以通过索引取值,可以通过切片取子列表 构造列表 有两种常用的构造列表方式: 使用中括号[] 使用list()构造方法 使用(中)括号构建列表时,列表的元素可以跨行书写,这是python语法中各种括号类型的特性。 例如: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 >>> [1,2,3] [1, 2, 3] >>> L = [ 1, 2, 3 ] >>> list('abcde') ['a', 'b', 'c', 'd', 'e'] >>> list(range(0, 4)) [0, 1, 2, 3] 上面range()用于生成一系列数值,就像Linux下的seq命令一样。但是range()不会直接将数据生成出来,它返回的是一个可迭代对象,表示可以一个一个地生成这些数据,所以这里使用list()将range()的数据全部生成出来并形成列表。 中括号方式构造列表有一个很重要的特性:列表解析,很多地方也称为"列表推到"。例如: 1 2 >>> [x for x in 'abcdef'] ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'] list()是直接将所给定的数据一次性全部构造出来,直接在内存中存放整个列表对象。列表推导方式构造列表比list()要快,且性能差距还挺大的。 列表基本操作 列表支持+ *符号操作: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 >>> L = [1,2,3,4] >>> L1 = ['a','b','c'] >>> L + L1 [1, 2, 3, 4, 'a', 'b', 'c'] >>> [1,2] + list("34") [1, 2, '3', '4'] >>> L * 2 [1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4] >>> 2 * L [1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4] 可以通过+=的方式进行二元赋值: 1 2 3 4 5 6 >>> L1 = [1,2,3,4] >>> L2= [5,6,7,8] >>> L1 += L2 >>> L1 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] L1 += L2的赋值方式对于可变序列来说(比如这里的列表),性能要好于L1 = L1 + L2的方式。前者直接在L1的原始地址内进行修改,后者新创建一个列表对象并拷贝原始L1列表。但实际上,性能的差距是微乎其微的,前面说过列表中保存的是元素的引用,所以拷贝也仅仅只是拷贝一些引用,而非实际数据对象。 列表是序列,序列类型的每个元素都是按索引位置进行存放的,所以可以通过索引的方式取得列表元素: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 >>> L = [1,2,3,4,5] >>> L[0] 1 >>> L = [ ... [1,2,3,4], ... [11,22,33,44], ... [111,222,333,444] ... ] >>> L[0][2] 3 >>> L[1][2] 33 >>> L[2][2] 333 当然,也可以按索引的方式给给定元素赋值,从而修改列表: 1 2 >>> L = [1,2,3,4,5] >>> L[0] = 11 通过赋值方式修改列表元素时,不仅可以单元素赋值修改,还可以多元素切片赋值。 1 2 3 >>> L[1:3] = [22,33,44,55] >>> L [11, 22, 33, 44, 55, 4, 5] 上面对列表的切片进行赋值时,实际上是先取得这些元素,删除它们,并插入新数据的过程。所以上面是先删除[1:3]的元素,再在这个位置处插入新的列表数据。 所以,如果将某个切片赋值为空列表,则表示直接删除这个元素或这段范围的元素。 1 2 3 4 5 6 >>> L [11, 22, 33, 44] >>> L[1:3] = [] >>> L [11, 44] 但如果是将空列表赋值给单个索引元素,这不是表示删除元素,而是表示将空列表作为元素嵌套在列表中。 1 2 3 4 >>> L = [1,2,3,4] >>> L[0] = [] >>> L [[], 2, 3, 4] 这两种列表赋值的区别,在理解了前文所说的列表结构之后应该不难理顺。 列表其它操作 列表是一种序列,所以关于序列的操作,列表都可以用,比如索引、切片、各种序列可用的函数(比如append()、extend()、remove()、del、copy()、pop()、reverse())等。详细内容参见:python序列操作 除了这些序列通用操作,列表还有一个专门的列表方法sort,用于给列表排序。 列表排序sort()和sorted() sort()是列表类型的方法,只适用于列表;sorted()是内置函数,支持各种容器类型。它们都可以排序,且用法类似,但sort()是在原地排序的,不会返回排序后的列表,而sorted()是返回新的排序列表。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 >>> help(list.sort) Help on method_descriptor: sort(...) L.sort(key=None, reverse=False) -> None -- stable sort *IN PLACE* >>> help(sorted) Help on built-in function sorted in module builtins: sorted(iterable, /, *, key=None, reverse=False) Return a new list containing all items from the iterable in ascending order. A custom key function can be supplied to customize the sort order, and the reverse flag can be set to request the result in descending order. 本文仅简单介绍排序用法。 例如列表L: >>> L = ['python', 'shell', 'Perl', 'Go', 'PHP'] 使用sort()和sorted()排序L,注意sort()是对L直接原地排序的,不是通过返回值来体现排序结果的,所以无需赋值给变量。而sorted()则是返回排序后的新结果,需要赋值给变量才能保存排序结果。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 >>> sorted(L) ['Go', 'PHP', 'Perl', 'python', 'shell'] >>> L ['python', 'shell', 'Perl', 'Go', 'PHP'] >>> L.sort() >>> L ['Go', 'PHP', 'Perl', 'python', 'shell'] 不难发现,sort()和sorted()默认都是升序排序的(A>> L.sort(reverse=True) >>> L ['shell', 'python', 'Perl', 'PHP', 'Go'] 在python 3.x中,sort()和sorted()不允许对包含不同数据类型的列表进行排序。也就是说,如果列表中既有数值,又有字符串,则排序操作报错。 sort()和sorted()的另一个参数是key,它默认为key=None,该参数用来指定自定义的排序函数,从而实现自己需要的排序规则。 例如,上面的列表不再按照默认的字符顺序排序,而是想要按照字符串的长度进行排序。所以,自定义这个排序函数: 1 2 >>> def sortByLen(s): ... return len(s) 然后通过指定key = sortByLen的参数方式调用sort()或sorted(),在此期间还可以指定reverse = True: 1 2 3 4 5 6 7 8 >>> L = ['shell', 'python', 'Perl', 'PHP', 'Go'] >>> sorted(L,key=sortByLen) ['Go', 'PHP', 'Perl', 'shell', 'python'] >>> L.sort(key=sortByLen,reverse=True) >>> L ['python', 'shell', 'Perl', 'PHP', 'Go'] 再例如,按照列表每个元素的第二个字符来排序。 1 2 3 4 5 6 7 def f(e): return e[1] L = ['shell', 'python', 'Perl', 'PHP', 'Go'] sorted(L, key=f) L.sort(key=f) 更多的排序方式,参见:sorting HOWTO。比如指定两个排序依据,一个按字符串长度升序排,长度相同的按第2个字符降序排。用法其实很简单,不过稍占篇幅,所以本文不解释了。 列表迭代和解析 列表是一个序列,可以使用in测试,使用for迭代。 例如: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 >>> L = ["a","b","c","d"] >>> 'c' in L True >>> for i in L: ... print(i) ... a b c d 再说列表解析,它指的是对序列中(如这里的列表)的每一项元素应用一个表达式,并将表达式计算后的结果作为新的序列元素(如这里的列表)。 通俗一点的解释,以列表序列为例,首先取列表各元素,对每次取的元素都做一番操作,并将操作后得到的结果放进一个新的列表中。 因为解析操作是一个元素一个元素追加到新列表中的,所以也称为"列表推导",表示根据元素推导列表。 最简单的,将字符串序列中的各字符取出来放进列表中: 1 2 >>> [ i for i in "abcdef" ] ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'] 这里是列表解析,因为它外面使用的是中括号[],表示将操作后的元素放进新的列表中。可以将中括号替换成括号或大括号,就变成了元组解析、集合解析,甚至字典解析。 取出元素对各元素做一番操作: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 >>> [ i * 2 for i in "abcdef" ] ['aa', 'bb', 'cc', 'dd', 'ee', 'ff'] >>> L = [1,2,3,4] >>> [ i * 2 for i in L ] [2, 4, 6, 8] >>> [ (i * 2, i * 3) for i in L ] [(2, 3), (4, 6), (6, 9), (8, 12)] 解析操作和for息息相关,且都能改写成for循环。例如,下面两个语句得到的结果是一致的: 1 2 3 4 5 [ i * 2 for i in "abcdef" ] L = [] for i in "abcdef": L.append(i * 2) 但是解析操作的性能比for循环要更好,正符合越简单越高效的理念。 学过其他语言的人,估计已经想到了,解析过程中对各元素的表达式操作类似于回调函数。其实在python中有一个专门的map()函数,它以第一个参数作为回调函数,并返回一个可迭代对象。也就是说,也能达到和解析一样的结果。例如: 1 2 3 4 >>> def f(x):return x * 2 ... >>> list(map(f,[1,2,3,4])) [2, 4, 6, 8] map()函数在后面的文章会详细解释。 转载请注明出处:https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/10147485.html 如果觉得文章不错,还请帮忙点下"推荐",各位的支持,能激发和鼓励我更大的写作热情。谢谢! 作者:骏马金龙 出处:http://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/ Linux运维交流群:710427601 Linux&shell系列文章:http://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/7048359.html 网站架构系列文章:http://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/7576137.html MySQL/MariaDB系列文章:https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/7586194.html Perl系列:https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/9512185.html Go系列:https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/9832538.html Python系列:https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/9832640.html https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/10147485.html
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