Python基础第四讲：刘德华告诉你：什么是列表？
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2021-03-28 10:46
数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的集合。
也可以理解为，
数据结构就是将数据按照某种方式组合在一起的结构。
这里的数据也就是python中的基本数据类型数据，比如整型、浮点数、字符串等。在Python中，常见的内置数据结构（也就是自带的）是列表、元组、字典等，
在Python的第三方包中还有其他数据结构，比如Numpy中的Datafram 或者 Series。接下来的内容重点介绍Python中的内置数据结构.
列表是由一系列按特定顺序排列的元素组成。也就是列表是有序集合。
在Python中，用方括号（[]）来表示列表，并用逗号来分隔其中的元素。
可以给列表起一个名字，并且使用（=）把列表名字和列表关联起来，这就叫做列表赋值。具体如下：
语法定义：
列名名字 = [元素1，元素2，元素3，........]
例子
# 定义一个列表
# Python实战圈成员列表
names_python_pc = ['陈升','刘德华','杨幂','TFboys']
print(f'Python实战圈的成员有：{names_python_pc}')
Python实战圈的成员有：['陈升', '刘德华', '杨幂', 'TFboys']
注意：列表中元素个数是动态的，也就是可以随意添加和删除。这点是与字符串的本质区别：字符串是不能修改，列表是可变的。
在Python中，type()函数被用来查看变量的类型。
只有知道了变量的类型才能对其进行相应的操作，因为不同的数据类型有不同的操作，比如字符串有自己独特的一系列操作。
同样，我们使用该函数查看列表在Python中的类型表示为<class 'list'>，具体如下：
例子
# 查看变量的类型
print('names_python_pc的数据类型是：',type(names_python_pc))
names_python_pc的数据类型是：<class 'list'>
在实际项目中，变量的各种类型都会用到。当看到<class 'list'>就表示是列表，我们才可以对其进行列表的各种操作。
列表常见的操作有访问元素、添加元素、修改元素、删除元素以及列表排序等等。
这些操作中经常使用的两个术语是函数和方法，我们需要知道他们的区别。
函数是独自的一个功能单元，直接可以使用，比如函数len(列表名)求列表的元素长度；而方法是依附于对象的，调用方法是对象.方法()，比如列表名.sort()，对列表进行排序，方法是面向对象的一个重要概念。
无论是方法还是函数，随着我们使用的频率增加，自然而言就记住了，不需要刻意的去背诵。
1.访问列表元素：
列表是有序的，每一个元素都自动带有一个位置信息，也就是索引。
在编程语言中，无论Python还是其他的语言，索引都是从0开始，而不是1。
第0个索引对应的元素就是第一个元素，以此类推，比如在列表names_python_pc中，第0个索引对应的列表元素就是’陈升‘;第三个索引，也就是最后一个元素对应的是‘TFboys’
访问列表元素的方法是根据索引访问，只需要指出索引号即可。
语法：
列表名[索引号]
例子
# 根据索引访问列表元素，并且赋值给变量three_str
three_str = names_python_pc[2]
# 直接打印（print）列表元素或根据变量打印，项目中经常用到
print(names_python_pc[2])
print('列表中第三个元素是：{}'.format(three_str))
杨幂
列表中第三个元素是：杨幂
访问列表中最后一个元素的方法有两个：第一个是通过索引号[-1]来获取。这个特殊的语法特别有用，尤其在项目中，不知道一个excel文件具体有多少列，
但是我们记得最后一列是想要获取的信息，此时就可以使用该方法；第二个：明确知道列表有多少列，使用最后一列的索引即可。
例子
# 两种方法访问最后一个元素
names_python_pc[-1]
print('使用第一种方法，获得列表最后一个元素是{}'.format(names_python_pc[-1]))
names_python_pc[3]
print('使用第二种方法，获得列表最后一个元素是{}'.format(names_python_pc[3]))
使用第一种方法，获得列表最后一个元素是 TFboys
使用第二种方法，获得列表最后一个元素是 TFboys
2.添加列表元素：
列表是可变的。在列表中添加元素分为两种情况：
（1）第一种：在指定位置插入一个元素，用到的方法是：
# insert方法 根据索引位置插入元素
insert(index,x)
index 是准备插入到其前面的那个元素的索引; x为需要插入的元素。
例子
print('原来的成员列表：{}'.format(names_python_pc))
names_python_pc.insert(0,'魏璎珞')
print('插入新的成员以后的列表：{}'.format(names_python_pc))
原来的成员列表：['陈升', '刘德华', '杨幂', 'TFboys']
插入新的成员以后的列表：['魏璎珞', '陈升', '刘德华', '杨幂', 'TFboys']
（2）第二种：在列表的末位添加元素,用到的方法是：
# append(x) x为需要插入的元素，并且是插入到列表的最后
例子
# append(x)
print('原来的成员列表：{}'.format(names_python_pc))
names_python_pc.append('傅恒')
print('插入新的成员以后的列表：{}'.format(names_python_pc))
原来的成员列表：['魏璎珞', '陈升', '刘德华', '杨幂', 'TFboys']
插入新的成员以后的列表：['魏璎珞', '陈升', '刘德华', '杨幂', 'TFboys', '傅恒']
这两种方法相比。第一种比第二种的计算代价更高，因为第一种方法的插入位置不确定，之后的所有元素不得不在内部自己移动位置。而第二种方法是在末尾插入，相对比较快。
在项目开发中，第二种方法经常被用来构建一个新的列表。首先，创建一个空的列表，然后在程序运行的过程中使用append()方法添加元素。
例子
# 构建新的列表
yan_xi_gong_luo = []
yan_xi_gong_luo.append('皇上')
yan_xi_gong_luo.append('富察皇后')
yan_xi_gong_luo.append('高贵妃')
yan_xi_gong_luo.append('纯妃')
print('使用append()方法构建列表:{}'.format(yan_xi_gong_luo))
使用append()方法构建列表:['皇上', '富察皇后', '高贵妃', '纯妃']
32.修改列表元素：
修改列表元素与访问列表元素一样，根据索引即可修改元素的值。
语法：
列表名[index] = '新的值'
例子
# 修改第三个元素的值
names_python_pc[2] = '扶摇'
print('修改后的成员列表:{}'.format(names_python_pc))
修改后的成员列表:['魏璎珞', '陈升', '扶摇', '杨幂', 'TFboys', '傅恒']
4.删除列表元素：
在项目中，我们经常需要删除列表中的元素。
python可以根据索引值删除，也可以根据元素值删除。
如果我们记得要删除的元素的位置，则可以根据索引值删除，用到的是语句del()或者方法pop。语句del(index) 根据索引值删除元素，并且删除后不可以赋值给任何变量；方法pop()删除列表尾部的元素，或者pop(index)感觉索引值删除，
但是pop方法删除后的元素可以赋值给变量。这就是两者的最大区别。
语法：
del 列表名[indx]
列表名.pop() 或者列表名.pop(index)
例子
# 删除列表中的魏璎珞
del names_python_pc[0]
print('del语句删除列表中的魏璎珞后的列表是{}'.format(names_python_pc))
# POP方法删除列表中的傅恒
delete_name = names_python_pc.pop()
print(f'pop方法删除的元素是{delete_name}')
# 根据位置删除 扶摇
delete_name_index = names_python_pc.pop(1)
print(f'pop根据索引删除的元素值是{delete_name_index}')
del语句删除列表中的魏璎珞后的列表是['陈升', '扶摇', '杨幂', 'TFboys', '傅恒']
pop方法删除的元素是 傅恒
pop根据索引删除元素值是 扶摇
如何我们不记得要删除的列表元素的位置，只是记得值，可以采用的方法是remove()。如果列表中有多个类似的值，则remove()方法一次只能删除一个。
语法：
列表名.remove('值')
例子
print("原来的列表是:",names_python_pc)
# 删除列表中的TFboys
names_python_pc.remove('TFboys')
print(f'删除后的列表是{names_python_pc}')
原来的列表是: ['陈升', '杨幂', 'TFboys']
删除后的列表是['陈升', '杨幂']
5.列表排序及其他
很多时候，我们需要对列表中的元素进行排序，然后进行运算。
列表排序分为永久性排序和临时性排序。永久性排序是真正修改列表元素的排列顺序，用到的方法是sort(),默认为升序。如果是降序，添加参数 reverse=True。
另外sort()中有一些选项很有用，比如使用字符串的长度排序；而临时性排序是不改变原来的排列顺序，用到的函数是sorted()。它返回一个新建的已排序列表，原来的列表顺序不受影响。
语法：
永久排序：列表名.sort()
临时性排序: sorted(列表名)
除了列表排序，列表中还有很多其他重要的方法，比如方法copy()复制列表、函数len()求列表长度、函数reverse()反转列表等
在Python编程中，我们经常使用 in 和not in 来判断一个元素是否在列表中。如果满足则返回True,否则返回False。
在数据分析中，我们经常需要把两个列表拼接成一个列表。在Python中，我们使用加号(+)拼接两个已经存在的列表为一个新的列表；也可以使用extend方法向已存在的列表中添加另一个列表。
注意第一种方法相对代价高，推荐使用extend方法拼接两个存在的列表。
除了拼接列表以外，我们有时候还需要复制多份同样元素的列表。在Python中，我们使用星号(*)重复同样元素的列表多份。
以上内容摘自《零基础轻松学 Python》