大家好，本篇文章我们一起学习下什么是 Python 中的 List 以及其相关的方法总结。

什么是 List ？

List 数据类型是 Python 中一种非常重要和常用的序列数据结构。它可以存储多个值，每个值都有一个索引，从 0 开始。List 是一个可变的序列，意味着在 List 中添加、删除或修改元素是可以的。（类似 JavaScript 的 Array 数组）

List 中的元素不需要是同一种类型，它们可以是任意类型的数据，包括数字、字符串、元组、字典、另一个列表等。List 中的元素是有序的，意味着存储在 List 中的元素是按照插入顺序排列的。

总的来说，List 是 Python 中一个非常强大的数据类型，能够实现各种各样的数据存储和处理任务，是编程中不可或缺的重要工具。

如何创建List

创建一个 List 是很简单的，有两种方法：使用 [] 和使用 list() 函数。

使用 []：将所有需要存储的值放入一对方括号中，以逗号分隔。例如：

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']

使用 list() 函数：使用 list() 函数可以将其他数据结构，例如字符串、元组等，转换为 List。例如：

# 将字符串转换为 List
numbers_as_string = '1, 2, 3, 4, 5'
numbers = list(numbers_as_string.split(', '))

# 将元组转换为 List
points = (1, 2, 3, 4, 5)
points_as_list = list(points)

在创建 List 时，还可以使用内置函数 range() 创建一个由指定范围内的整数组成的 List。例如：

# 创建包含 0-9 的 List
numbers = list(range(10))

总的来说，创建 List 是一件很简单的事，无论是使用 [] 还是使用 list() 函数，都很容易实现。

索引：使用索引可以访问和修改 List 中的单个元素。例如：

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']

# 访问第二个元素
print(fruits[1]) # 'banana'

# 修改第二个元素
fruits[1] = 'orange'
print(fruits) # ['apple', 'orange', 'cherry']

切片：使用切片可以访问和修改 List 中的一段连续的元素。例如：

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry', 'date', 'elderberry']

# 访问第 2-4 个元素
print(fruits[1:4]) # ['banana', 'cherry', 'date']

# 修改第 2-4 个元素
fruits[1:4] = ['orange', 'peach', 'plum']
print(fruits) # ['apple', 'orange', 'peach', 'plum', 'elderberry']

len(list)： 返回列表中元素的数量，即列表长度。例如：

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> len(a)
5

min(list)：返回列表中最小的元素，必须列表中的所有元素都是同一数据类型，否则会抛出类型错误。例如：

>>> a = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
>>> min(a)
1

max(list)：返回列表中最大的元素，必须列表中的所有元素都是同一数据类型，否则会抛出类型错误。例如：

>>> a = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
>>> max(a)
9

sum(list)：返回列表中所有元素的和，必须列表中的所有元素都是数字类型，否则会抛出类型错误。例如：

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> sum(a)
15

sorted(list)：返回列表排序后的副本，不改变原来的列表，排序默认从小到大，可以通过 reverse 参数改变排序方向，例如：

>>> a = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
>>> sorted(a)
[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]

>>> sorted(a, reverse=True)
[9, 6, 5, 5, 5, 4, 3, 3, 2, 1, 1]

加号（+）可用于连接两个或多个列表

当将两个列表相加时，将生成一个新列表，其中包含所有元素（依次从左到右）。这种操作称为列表的拼接。

以下代码示例说明了如何使用加号在列表中进行拼接：

>>> list1 = [1, 2, 3]
>>> list2 = [4, 5, 6]
>>> list3 = list1 + list2
>>> print(list3)
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

从上面的代码可以看出，我们首先定义了两个列表 list1 和 list2，然后将它们拼接在一起，并将结果存储在 list3 中。最后，我们打印了 list3，以验证拼接是否正确。

总而言之，加号在Python列表中是一个非常实用的操作，可用于组合两个或多个列表，以生成一个新列表。

list 与数字相乘时，是将 list 复制并组合成一个新的 list。

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a * 3
>>> print(b)
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

可以看到，通过将 a 与 3 相乘，我们得到了一个新的 list b，它包含了 a 中的所有元素，重复了 3 次。

append(element)：在 List 末尾添加元素。例如：

numbers = [1, 2, 3]
numbers.append(4)
print(numbers) # [1, 2, 3, 4]

insert(index, element)：在 List 的指定位置插入元素。例如：

numbers = [1, 2, 3]
numbers.insert(0, 0)
print(numbers) # [0, 1, 2, 3]

remove(element)：从 List 中删除指定元素。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers.remove(3)
print(numbers) # [1, 2, 4, 5]

pop(index)：从 List 中删除指定位置的元素，并返回该元素。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
deleted_number = numbers.pop(2)
print(numbers) # [1, 2, 4, 5]
print(deleted_number) # 3

clear()：清空 List 中的元素。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers.clear()
print(numbers) # []

index(element)：返回 List 中第一个匹配元素的位置。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
index = numbers.index(3)
print(index) # 2

count(element)：返回 List 中元素出现的次数。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 3]
count = numbers.count(3)
print(count) # 2

sort()：对 List 进行排序，默认升序。例如：

numbers = [3, 1, 4, 5, 2]
numbers.sort()
print(numbers) # [1, 2, 3, 4, 5]

extend(iterable) 该方法用于在列表的末尾一次性追加另一个序列中的多个值（包括列表，元组等）

>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> numbers.extend([6, 7, 8])
>>> print(numbers)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

reverse()：对 List 进行反转。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers.reverse()
print(numbers) # [5, 4, 3, 2, 1]

list.copy() 方法用于返回列表的浅拷贝（shallow copy），即创建一个新的列表

浅拷贝：浅拷贝只复制列表的第一层元素，如果列表中的元素是另一个列表，它们将共享同一个内存空间，因此任何对共享元素的修改都将影响到原始列表和副本。在 Python 中，list.copy() 方法实现浅拷贝。

深拷贝：深拷贝会复制列表中的所有层次，因此它不会共享任何内存空间，并且任何对副本列表的修改不会影响到原始列表。在 Python 中，可以使用 copy.deepcopy() 函数实现深拷贝。

>>> import copy
>>> original_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> shallow_copy = original_list.copy()
>>> deep_copy = copy.deepcopy(original_list)

>>> original_list[0][1] = 7
>>> print(original_list)
[[1, 7, 3], [4, 5, 6]]
>>> print(shallow_copy)
[[1, 7, 3], [4, 5, 6]]
>>> print(deep_copy)
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]

从上面的代码可以看出，在修改原始列表后，浅拷贝列表的内容也受到影响，而深拷贝列表的内容并不受影响。

将 list 转换为 set，去除重复的元素，然后再将其转换回 list，例如：

>>> a = [1, 2, 3, 1, 2, 3]
>>> b = set(a)
>>> c = list(b)
>>> print(c)
[1, 2, 3]

可以看到，通过将 a 转换为 set，再将其转换回 list，我们得到了 c，它去除了 a 中的重复元素。

提示

List is mutable，"可变"这个词表示 list 的内容可以随着时间的推移被更改。也就是说，在不创建新的 list 的情况下，可以通过添加、删除或更改元素来更改 list 的内容。相反，"不可变"的对象，在创建之后不能被修改。例如，数字、字符串和元组等都是不可变的对象。

结束

总的来说，List 在 Python 中是一个非常重要的数据类型，它具有很多特性和操作方法，使得它在数据收集和处理、存储多个值、组织和管理数据等方面表现优异。通过本文的介绍，我们了解到了 List 的定义、创建、操作方法、常见函数以及深浅拷贝的概念，以及 List 的常见用途。希望通过本文的学习，可以加深对 List 的理解，并帮助您在以后的开发中更加高效地使用它。

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