Python入门笔记——（2）列表和元组

一、序列

python包含6种内建的序列：列表、元组、字符串、Unicode字符串、buffer对象和xrange对象。序列中每个元素被分配一个序号即索引，第一个索引为0，第二个为1，以此类推。也可以反向计数，最后一个元素标记为-1，倒数第二个标记为-2，以此类推。序列可以包含其他序列。

列表和元组的区别在于，列表可以修改，而元组不可以修改。

二、通用序列操作

序列的通用操作包括索引、分片、加、乘、检查成员资格（某元素是否属于序列的成员）等，此外还有计算序列长度、求序列最大元素最小元素等内建函数。

1、索引

序列第一个位置索引为0，倒序访问第一个元素索引为-1，如：

>>>'Hello'[0]
'H'
>>>'Hello'[-1]
'o'

2、分片

分片操作用于访问序列中的一部分范围的元素，分片操作需要提供两个索引值作为边界（步长可选），第一个索引的元素包含在分片中，第二个索引的元素则不在分片里。如果第一个索引为空，则默认从第一个元素开始；如果第二个索引为空，则默认包括后面的所有元素，如：

>>>num = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>>num[3 : 6]
[4, 5, 6]
>>>num[ : 2]
[1, 2]
>>>num[-3 : -1]
[8, 9]
>>>num[-3 : ]
[8, 9, 10]
>>>num[ : ]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>>num[0 : 10 : 2]
[1, 3, 5, 7, 9]
>>>num[8 : 3 : -1]
[9, 8, 7, 6, 5]

3、序列加、序列乘

通过加法运算符可以进行序列连接操作，乘法运算可以生成原序列重复多次的新序列。加法运算符只能连接同类型的序列，否则会抛出TypeError错误。乘法运算只能使用序列乘以一个正整数。None用于空列表的初始化。

>>>[1, 2, 3] + [4, 5, 6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>>'Hello' + "C"
'HelloC'
>>>'Hello' * 3
'HelloHelloHello'
>>>[5] * 5
[5, 5, 5, 5, 5]

4、成员资格检查

检查一个值是否在序列中，可以使用in运算符，返回布尔值，如果该值在序列中则返回True，反之返回False。

5、长度、最大值和最小值

len函数返回序列中包含的元素数目，max和min函数分别返回序列中的最大值和最小值。

>>>num = [100, 34, 678]
>>>len(num)
3
>>>max(num)
678
>>>min(num)
34
>>>max(15, 28, 90, 7, 666)
666

三、列表

1、列表操作

list函数强制将其他类型转换为列表，如：

>>>list('Hello')
['H', 'e', 'l', 'l', 'o']

''.join(somelist)将字符组成的列表转换为字符串。

可以利用索引访问列表元素并更改元素值，不能为一个位置不存在的元素赋值。

删除元素通过del语句实现，del也可以用于删除字典元素、变量等。

分片赋值可以将原序列替换为序列不等长的新序列，也可以实现插入新元素、删除现有元素。如：

>>>name = list('Perl')
>>>name[1 : ] = list('ython')
>>>name
['P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
#分片实现插入元素
>>>num = [1, 5]
>>>num[1 : 1] = [2, 3, 4]
>>>num
[1, 2, 3, 4, 5]
#分片实现删除元素
>>>num[1 : 4] = []
>>>num
[1, 5]

2、列表方法

方法的调用格式：object.method(param)

append：在列表末尾追加新的对象

count：统计某个元素在列表中出现的次数

extend：在列表的末尾一次性追加另一个序列中的多个值

index：从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置，如果未找到则抛出ValueError错误

insert：将对象插入列表中，参数为插入位置和对象值

pop：移除列表中的一个元素（默认为最后一个），并返回该元素的值

remove：移除列表中某个值的第一个匹配项，如果未找到则抛出ValueError错误

reverse：将列表中的元素反向存放

sort：在原位置对列表进行排序（默认从小到大）

>>>lst = [1, 2, 3]
>>>lst.append(4)
>>>lst
[1, 2, 3, 4]
>>>x = [[1, 2], 1, 1, [2, 1, [1, 2]]]
>>>x.count(1)
2
>>>a = [1, 2, 3]
>>>b = [4, 5, 6]
>>>a.extend(b)
>>>a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>>['we', 'are', 'the', 'knights', 'who', 'say', 'ni'].index('who')
4
>>>num = [1, 2, 3, 5, 6, 7]
>>>num.insert(3, 'four')
>>>num
[1, 2, 3, 'four', 5, 6, 7]
>>>x = [1, 2]
>>>x.pop(0)
1
>>>x
[2]
>>>x = ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be'].remove('be')
>>>x
['to', 'or', 'not', 'to', 'be']
>>>x.reverse()
['be', 'to', 'not', 'or', 'to']
>>>x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>>x.sort()
>>>x
[1, 2, 4, 6, 7, 9]

sort方法原地修改列表而返回的值为空值，如果需要一个排好序的副本而保留原列表顺序不变，下面的方法不可行：

>>>x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>>y = x.sort()
#sort方法返回值为空值
>>>print y
None

正确的做法是：

#y为排好序的副本，而原列表顺序不变
>>>x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>>y = x[ : ]
>>>y.sort()

注意，简单地把x赋值给y是没用的，这样做是把x、y都指向同一个列表，并没有实现复制。

还可以使用sorted函数：

>>>x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>>y = sorted(x)

3、高级排序

如果希望元素可以按照特定方式排序，则可以自定义compare函数作为sort方法的参数，可选的关键字参数还有key和reverse，用法如下：

>>>num = [5, 2, 9, 7]
>>>num.sort(cmp)
>>>num
[2, 5, 7, 9]
>>>x = ['aaaaaaaa', 'aaaaaaa', 'acme', 'add', 'aerate']
>>>x.sort(key = len)
>>>x
['add', 'acme', 'aerate', 'aaaaaaa', 'aaaaaaaa']
>>>x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
#reverse是简单的布尔值，为真表示进行反向排序，默认为假
>>>x.sort(reverse = True)
>>>x
[9, 7, 6, 4, 2, 1]

四、元组

元组不可修改，使用逗号分隔了一些值就自动创建了元组，空元组的创建需要用没包含内容的圆括号括起来。一个值的元组必须在值后面加逗号：

>>>1, 2, 3
(1, 2, 3)
>>>()
()
>>>42
42
>>>42,
(42,)
>>>3 * (40 + 2)
126
>>>3 * (40 + 2,)
(42, 42, 42)

tuple函数将一个序列转换为元组。

元组存在的意义：

（1）在映射（和集合的成员中）当做键来使用，因为键不可更改；

（2）元组作为很多内建函数和方法的返回值存在。