深入了解并揭开 Python 中反转列表的秘密！

如何在 Python 中反转列表？

在 Python 中，反转列表是一种常见的操作，可以使用各种方法轻松完成。在本教程中，我们将探索在 Python 中反转列表的不同技术。我们将介绍内置函数和手动方法，让您全面了解该过程。

反转列表的用例

以下是一些反转列表可能会有所帮助的用例：

更改顺序： 反转列表允许您更改元素的顺序。

反向迭代： 通过反转列表，可以按相反的顺序循环访问其元素。

用户界面显示： 反转列表可用于以视觉上吸引人的方式显示信息，例如首先显示最近的项目。

算法优化： 某些算法或计算在以相反顺序执行时可能更有效。

解决问题： 反转列表对于解决编程问题、查找模式或实现特定需求非常有用。

现在让我们探索在 Python 中反转列表的六种独特方法，并通过示例进行理解。

1. list.reverse（） 方法

Python 中的 reverse（） 方法是一个内置方法，可帮助您反转列表中元素的顺序。当应用于列表时，它会就地修改列表，而不创建新列表。

其语法如下：

List_name.reverse()

参数： 此方法不采用任何参数。

返回值：它不返回任何内容。相反，它直接修改列表。

请不要将 reverse（） 方法与 reversed（） 混淆。后者允许以相反的顺序访问列表，而反向函数只是转置元素的顺序。下面的流程图试图用图表来解释它：

List.Reverse（） 示例

下面是一些示例，可让您了解反向方法的用法。您可以阅读我们的 Python 列表教程以了解其各种其他功能。

a） 在 Python 中尊重数字列表

# Initilize the list of numbers
Cubes = [1,8,27,64,125]
Cubes.reverse()
print (Cubes)
# Output: [125, 64, 27, 8, 1]

b） 反转包含字符串的列表

Mathematics = ["Number Theory", "Game Theory", "Statistics", "Set Theory"]
Mathematics.reverse()
print (Mathematics)
# Output: ['Set Theory', 'Statistics', 'Game Theory', 'Number Theory']

c） 切换布尔值列表中的顺序

在 Python 中，list.reverse（） 方法的一个独特但鲜为人知的用法是切换存储在列表中的布尔值的顺序。通过反转列表，所有 True 值都变为 False，所有 False 值变为 True。如果您有一个表示某些条件或标志状态的列表，并且您想要切换其值，则此技术会派上用场。

conditions = [True, False, True, True, False]
conditions.reverse()

print(conditions)  # Output: [False, True, True, False, True]

2. Python 反向（） 函数

它是一个 Python 内置函数，实际上不会反转列表。相反，它提供了一个迭代器，用于以相反的顺序遍历列表。请注意有关此功能的以下几点。

• 它适用于一个序列，例如 – 列表、字符串、元组等。
• 它的返回值是一个类型为“list_reverseiterator”的对象 – 一个反向迭代器。

Python reversed（） 函数接受单个参数，该参数可以是序列或自定义对象。

它在 Python 中具有以下语法：

# Function
# Call it directly on a sequence or list
reversed(seq or custom object)

reversed（） 函数返回一个指向列表中最后一个元素的迭代器。我们可以使用它以相反的顺序迭代项目。

>>> type(reversed([]))
<class 'list_reverseiterator'>

Python Reversed（） 列表示例

在这里，我们有几个 Reversed（） 函数对字符串、列表、字节和元组进行操作的实际示例。让我们一一挖掘它们。

def show(orig):
    print()
    print("Original: ", orig)
    print("Reversed: ", end="")
    for it in reversed(orig):
        print(it, end=' ')

# Prepare Test Data
str = "Machine Learning"
list = ["Python", "Data Analysis", "Deep Learning", "Data Science"]
tuple = ("Python", "CSharp", "Java")
bytes = bytes("Python", "UTF-8")
array = bytearray("Python", "UTF-8")

# Run Tests
show(str)
show(list)
show(tuple)
show(bytes)
show(array)

# Output
"""
Original:  Machine Learning
Reversed: g n i n r a e L   e n i h c a M 
Original:  ['Python', 'Data Analysis', 'Deep Learning', 'Data Science']
Reversed: Data Science Deep Learning Data Analysis Python 
Original:  ('Python', 'CSharp', 'Java')
Reversed: Java CSharp Python 
Original:  b'Python'
Reversed: 110 111 104 116 121 80 
Original:  bytearray(b'Python')
Reversed: 110 111 104 116 121 80
"""

给定一个数字列表，反转列表并计算反转元素的总和。

def reverse_and_sum(numbers):
    reversed_numbers = list(reversed(numbers))
    total = sum(reversed_numbers)
    return total

# Test the function
num_list = [1, 2, 3, 4, 5]
result = reverse_and_sum(num_list)
print(result)  # Output: 15

在此示例中，我们定义了一个名为 reverse_and_sum 的函数，该函数将数字列表作为输入。在函数中，我们使用 reversed（） 方法来获取输入列表编号的反向迭代器。我们使用 list（） 函数将此迭代器转换为列表，并将其存储在 reversed_numbers 变量中。

接下来，我们使用 sum（） 函数计算反转数字的总和，该函数计算reversed_numbers列表中所有元素的总和。

最后，我们从函数中返回总和。然后，我们通过提供一个列表 [1， 2， 3， 4， 5] 作为输入来测试函数。结果是反转数字的总和，即 15。

此示例展示了如何使用 reversed（） 方法来反转列表并解决涉及反转元素的编程挑战。

3. slice运算符反转列表

在 Python 中反转列表的最有效但鲜为人知的方法是使用 [：：-1] 切片技术。它提供了一种简洁有效的方法来反转列表，而无需任何其他函数或库。

只需使用切片语法 reversed_list = original_list[：：-1]，就会生成反向列表。此方法创建一个新的反转列表，使原始列表保持不变。它不仅非常有效，而且被广泛认为是一种用于列表反转的 Pythonic 方法。从以下示例中检查其使用情况。

def invertList(input_list): 
   out_list = input_list[::-1]
   return out_list
   
# Unit test 1
input_list = [11, 27, -1, -5, 4, 3] 
print("Input list[id={}] items: {}".format(id(input_list), input_list))

out_list = invertList(input_list)
print("Output list[id={}] items: {}".format(id(out_list), out_list))

运行上述代码后，它会在控制台中输出以下内容：

Input list[id=139774228206664] items: [11, 27, -1, -5, 4, 3]
Output list[id=139774228208840] items: [3, 4, -5, -1, 27, 11]

结果表明，切片运算符创建了一个新副本，因为输入列表和输出列表的 id 值不同。

4. 在 Python 中使用 for 循环反转列表

在 Python 中使用 for 循环反转列表可以通过遍历列表并以相反的顺序将元素附加到新列表中来完成。下面是一个示例，演示如何使用 for 循环反转列表：

def invertList(input_list): 
   for item in range(len(input_list)//2): 
      input_list[item], input_list[len(input_list)-1-item] = input_list[len(input_list)-1-item], input_list[item]
   return input_list
   
# Unit test 1
input_list = [11, 27, -1, -5, 4, 3] 
print("Input list[id={}] items: {}".format(id(input_list), input_list))

input_list = invertList(input_list)
print("Output list[id={}] items: {}".format(id(input_list), input_list))

运行上述代码后，它会在控制台中输出以下内容：

Input list[id=140703238378568] items: [11, 27, -1, -5, 4, 3]
Output list[id=140703238378568] items: [3, 4, -5, -1, 27, 11]

通过使用 for 循环，我们可以手动迭代列表并以相反的顺序构建一个新列表。这种方法很简单，不需要任何额外的模块或功能。

5. 在 Python 中反转列表的 Deque 方法

在 Python 中反转列表的一种有效但鲜为人知的方法是利用集合模块中的 deque 类。通过将列表转换为 deque 对象并使用 reverse（） 方法，我们可以有效地反转列表。

若要使用 deque 方法反转列表，可以按照以下步骤操作：

• 从集合模块导入双端类。
• 通过将列表作为参数传递给双端构造函数来创建双端样式对象。
• 将 reverse（） 方法应用于双端对象。
• 使用 list（） 函数将反转的双端面转换回列表。

下面是演示如何使用 deque 方法反转列表的示例：

from collections import deque

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
reversed_list = list(deque(my_list).reverse())

print(reversed_list)  # Output: [5, 4, 3, 2, 1]

在此示例中，我们首先从集合模块导入 deque 类。然后，通过将my_list传递给双式构造函数来创建一个名为 my_deque 的双端式对象。deque 对象允许我们在队列的两端执行有效的操作。

接下来，我们直接在my_deque对象上应用 reverse（） 方法。这将反转双节对象中元素的顺序。最后，我们使用 list（） 函数将反转的 deque 对象转换回列表，并将其存储在 reversed_list 变量中。

结果是一个反转列表，打印为 [5， 4， 3， 2， 1]。

6. 使用推导式反转

另一种自定义方法是使用列表理解技术来保留列表。请参阅下面的代码以了解此方法。

"""
def invertList(input_list): 
   input_list = [input_list[n] for n in range(len(input_list)-1,-1,-1)]
   return input_list
   
# Unit test 1
input_list = [11, 27, -1, -5, 4, 3] 
print("Input list[id={}] items: {}".format(id(input_list), input_list))

input_list = invertList(input_list)
print("Output list[id={}] items: {}".format(id(input_list), input_list))

运行上述代码后，它会在控制台中输出以下内容：

Input list[id=140044877149256] items: [11, 27, -1, -5, 4, 3]
Output list[id=140044877151560] items: [3, 4, -5, -1, 27, 11]

7. 使用 Itertools 模块和 zip（） 函数

Python 中的模块提供了一组用于高效循环和迭代的函数。zip（） 函数与该函数结合使用，可用于有效地反转列表。以下是使用模块和 zip（） 函数反转列表的详细说明：itertoolsitertools.islice()itertools

import itertools

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

reversed_list = list(zip(*itertools.islice([reversed(my_list)], len(my_list))))[0]

print(reversed_list)  # Output: [5, 4, 3, 2, 1]

在此示例中，我们首先导入模块。然后，我们将原始列表my_list定义为 [1， 2， 3， 4， 5]。itertools

为了反转列表，我们使用 创建列表的反转切片。reversed（） 函数应用于my_list，以获得一个迭代器，该迭代器以相反的顺序生成my_list元素。我们将这个反向迭代器连同 my_list 的长度传递给 .islice（），以获得切片迭代器。itertools.islice()itertools

接下来，我们在切片迭代器上使用 zip（） 函数，有效地以相反的顺序转置元素。为了访问反向列表，我们使用 list（） 将生成的迭代器转换回列表。最后，我们使用索引 （[0]） 从列表中提取第一个元素并将其存储在 reversed_list 中。

输出是反转列表 [5， 4， 3， 2， 1]，演示了使用模块和 zip（） 函数反转原始列表。itertools

推荐：Python程序来反转一个数字

总结在 Python 中反转列表

七种独特的方法来反转 Python 中的列表，每种方法都有自己的优势和用例。通过了解这些不同的方法，您可以选择最适合特定需求的方法。