Python入门第4课-列表简介（python列表基础）

列表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。

4.1 列表是什么

列表由一系列按特定顺序排列的元素组成。由于列表一般包含多个元素，因此列表变量可以使用一个表示复数的名称（如names、counts）来表示。

列表是Python内置的一种数据类型，它是一种有序的集合，可以向列表内添加元素，也可以删除列表中的元素。

在Python中，用方括号 [ ] 来表示列表，并用逗号分隔其中的每个元素。列表内的元素可以是字母、数字、字符串，可以是任何数据类型，比如使用列表列出你喜欢的动物：

animals.py

>>> animals = ['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> animals

['cat','dog','monkey','rabbit']

打印这个列表，Python将打印列表的内部表示，包含方括号。

4.1.1 访问列表内的元素

列表是有序集合，因此可以使用索引来访问列表中每一个位置的元素，索引从0开始。访问元素的语法为：列表名称[元素的索引值]。例如，要访问上述列表animals中的元素，可以这样来访问：

>>> animals[0]

'cat'

>>> animals[1]

'dog'

>>> animals[2]

'monkey'

>>> animals[3]

'rabbit'

>>> animals[4]

Traceback（most recent call last）:

File "<stdin>", line 1, in <module>

IndexError: list index out of range

列表共有4个元素，索引值从0到3，上面最后一行输出出错，原因在于索引值超出了范围，这时，Python会报一个IndexError的错误。列表最后一个元素的索引为len(animals) - 1，len(annimals)计算列表的长度：

>>> len(animals)

4

如果要取得列表的最后一个元素，除了使用索引外，Python还提供了一种特殊语法。通过将索引指定为-1，可以让Python返回列表的最后一个元素：

>>> animasl[-1]

'rabbit'

这种约定也适用于其他负数索引，例如，索引-2返回列表倒数第二个元素，索引-3返回列表倒数第3个元素，以此类推：

>>> animals[-2]

'monkey'

>>> animals[-3]

'dog'

>>> animals[-4]

'cat'

>>> animals[-5]

Traceback（most recent call last）:

File "<stdin>", line 1, in <module>

IndexError: list index out of range

当然，列表只有4个元素，倒数第5个就又越界了。

还可以像使用变量一样使用列表中的各个元素，例如：

>>> animals = ['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> favorite_animal = "I love " + "animals[1].title() + ",it's my friend."

>>> favorite_animal

I love Dog,it's my friend.

对元素调用方法title()，使元素的首字母大写，然后拼接字符串创建一个消息存储在变量favorite_animal中，然后将其输出。

4.2 修改、添加和删除元素

创建的列表大多数都将是动态的，列表创建后，随着程序的运行，将对列表进行增加和删除元素，或是修改现有元素。例如，创建一个射击游戏，开始时将敌人存储在一个列表中，然后每当消灭一个敌人时，都将其从列表中删除，有敌人增援时，就将其加入到列表中。在整个游戏期间，敌人列表的长度是不断变化的。

4.2.1 向列表中添加元素

向列表中添加元素有多种方法。

第1种方法：在列表末尾添加元素

使用append()方法，可以将元素添加到列表的末尾：

>>> animals = ['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> animals.append('pig')

>>> animals

['cat','dog','monkey','rabbit','pig']

事先可以先创建一个空列表，然后使用append()方法向空列表中添加元素。这是一个很常见的方式，例如，创建一个保存注册用户姓名的空列表，在没有用户注册时，列表是空的，当有用户注册时，每一个注册用户，都将其姓名添加到这个空列表中。

>>> user_names = [ ]

>>> user_names.append('zhang')

>>> user_names.append('liu')

>>> user_names

['zhang','liu']

第2种方法：在列表中插入元素

方法insert()可在列表的任何地方添加新的元素，需要指定新元素的索引和值。比如，在列表的第2个位置（索引为1处）添加元素'tiger'：

>>> animals = ['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> animals.insert(1,'tiger')

>>> animals

['cat','tiger','dog','monkey','rabbit']

insert()方法向列表插入元素后，既有列表中的每个元素都右移一个位置。

4.2.2 修改列表中的元素

修改列表中的元素，需要先访问该元素，并将该索引处的值重新赋值。例如，要将animals列表中的'monkey'修改为'pig'：

>>> animals = ['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> animals

['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> animals[2] = 'pig'

>>> animals

['cat','dog','pig','rabbit']

输出表明，索引为2处的值确实已经变了，但其他位置的元素值没变。

4.2.3 从列表中删除元素

有4种方法可以删除列表中的元素，注意，这几种方法有一些区别，实际应用时根据需要采用不同的方法即可。

第1种方法：使用del语句删除元素

如果知道要删除元素在列表中的位置，可以直接使用del语句，例如，要删除'cat'，其索引值为0：

>>> animals = ['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> animals

['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> del animals(0)

>>> animals

['dog','monkey','rabbit']

输出显示，第一个位置的元素被删除了。使用del可删除列表中任何位置的列表元素，条件是知道要删除元素的索引。

注意：使用del语句将元素从列表中删除后，就无法再访问它了，也就是说，del删除的是列表本身。

第2种方法：使用pop()方法删除元素

pop()方法删除列表末尾的元素，并将这个元素返回给你，以便你可以接着使用它。例如，删除列表animals的末尾元素，并打印一条消息：

>>> animals = ['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> animals

['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> favorite_animal = animals.pop()

>>> animals

['cat','dog','monkey']

>>> print("I love " + favorite_animal + ".")

I love rabbit.

输出表明，pop()方法确实删除了列表animals中的末尾元素，并将这个被删除的元素赋值给了变量 favorite_animal，最后一行使用了这个被删除的值，输出一条消息。

第3种方法：删除列表中任何位置的元素

pop()方法可以删除列表中任何位置的元素，只需在方法的括号内指定要删除的元素的索引即可，例如删除索引为1处的元素：

>>> animals = ['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> animals

['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> favorite_animal = animals.pop(1)

>>> animals

['cat','monkey','rabbit']

>>> print("I love " + favorite_animal + ".")

I love dog.

输出表明，索引1处的值确实删除了，并使用这个被删除的值打印了一条消息。当pop()方法不指定具体的索引时，就是默认删除列表的最后一个元素，当指定具体的索引时，就删除列表中对应索引处的值。

pop()方法和del方法的使用参考标准：

如果要从列表中删除一个元素，并且不再需要以任何方式使用它，就用del方法；

如果要在删除某个元素后还想继续使用这个元素，就用pop()方法。

第4种方法：根据值删除元素

如果知道要删除的元素的值，而不知道元素的索引，可以使用remove()方法。例如，要删除列表中元素'monkey'，但不知道其索引：

>>> animals = ['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> animals

['cat','dog','monkey','rabbit']

>>> favorite_animal = animals.remove('monkey')

>>> animals

['cat','dog','rabbit']

>>> print("I love " + favorite_animal + ".")

I love monkey.

输出表明，元素'monkey'确实被删除了。remove()方法从列表中删除元素后，也可以接着使用被删除的元素。上面的最后一行使用了被删除的元素，并打印了一条消息。

注意：如果列表中同一个值出现了多次，方法remove()只删除列表中第一个指定的值。例如要删除列表中的元素'dog'：

>>> animals = ['cat','dog','monkey','dog']

>>> animals.remove('dog')

>>>animals

['cat','monkey','dog']

输出表明，方法remove()只删除了列表中的第一个元素，如果要删除列表中所有指定的值，可以使用循环，以后会再讲。

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