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Python列表和元组

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#9 Python列表和元组

Python中有6种序列：列表、元组、字符串、Unicode字符串、buffer对象和xrange对象。序列通用操作包括：索引、切片、长度、加、乘、最大值、最小值，遍历和检查成员。虽然Python有6中内置序列，但是最常用的是列表和元组。所以本博文将深入列表和元组，掌握其方法！

一、列表（list）

看了上面说的，现在是不是一头雾水，其实上面提到的操作无非不过一些方法而已，熟练应用就掌握了，那先来看看列表的方法吧：

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In [3]: dir(list)
Out[3]:
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']

补充：有些方法有两个前导下划线和两个后置下划线，这是特殊方法的意思，应用于特殊函数，实际应用中很少用到，常用的是普通方法。

可以看到，列表的方法其实不是很多，但是使用技巧却很灵活，盘它！

初始化列表

列表的初始化前面已经说过了，这里再来复习一下，被一对方括号括住，元素用逗号隔开就是列表：

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In [4]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']   # 元素全是字符串的列表

In [5]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 666]   # 元素既有字符串又有数字

In [6]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 666, ['MacOs']]   #列表包含列表

In [7]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 666, ['MacOs'],{'phone':'IOS'}]   # 列表还可以包含字典

列表索引

列表中每个元素都会被分配一个数字，这个数字就是对应元素的位置，称为索引。第一个元素的索引为0，第二个元素的索引为1，第三个元素的索引为2，依此类推。

注意：计算机中，几乎所有的索引都是从0开始的，在涉及索引操作时，一定要注意这一点

通过索引访问列表元素：

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In [8]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']

In [9]: systems[0]
Out[9]: 'CentOs'

In [10]: systems[1]
Out[10]: 'Windows'

In [11]: systems[2]
Out[11]: 'Ubuntu'

上面说到列表使用技巧灵活，是有道理的：可以使用 索引为-1 来直接获取最后一个元素，也就是说，列表的索引可以倒着来：

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In [12]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']

In [13]: systems[-1]     # 直接获取最后一个元素
Out[13]: 'Ubuntu'

In [14]: systems[-2]
Out[14]: 'Windows'

In [15]: systems[-3]
Out[15]: 'CentOs'

In [16]: systems[-4]     # 没有索引-4，会抛出超出范围的异常
---------------------------------------------------------------------------
IndexError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-16-2b502eee5f42> in <module>
----> 1 systems[-4]

IndexError: list index out of range

通过元素获取索引：

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In [17]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']

In [18]: systems.index('Windows')
Out[18]: 1

列表切片

要说列表玩的6不6，就看切片熟不熟。切片其实就是一次性获取多个元素：

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In [19]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu']

In [20]: systems[0:2]
Out[20]: ['CentOs', 'Windows']

如上面代码所示，切片的操作为：列表[开始:结束:间隔] ，间隔默认为1，可以省略不写。

注意：切片的两个索引取左不取右，也就是是说，左闭右开

来看更灵活的使用方法：

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In [21]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

In [22]: systems[2:5]          # 获取索引为2到5的元素，不包括5
Out[22]: ['Ubuntu', 'IOS', 'Android']


In [24]: systems[2:-1]         # 获取索引为2到-1的元素，不包括-1
Out[24]: ['Ubuntu', 'IOS']

In [25]: systems[0:5]          # 获取开头元素到索引为5的元素，不包括5
Out[25]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

In [26]: systems[:5]           # 从开头取的话可以将0忽略，效果与上句一样
Out[26]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

In [28]: systems[2:]           # 结尾是列表的最后一个元素时，必须省略不写，写-1的话就取不到最后一个元素了
Out[28]: ['Ubuntu', 'IOS', 'Android']

In [29]: systems[:]            # 获取全部元素
Out[29]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

In [30]: systems[1:5:2]        # 获取索引为1到5的元素，并且每隔一个元素取一个，不包括5
Out[30]: ['Windows', 'IOS']

In [31]: systems[::2]          # 从全部元素中每隔一个取一个
Out[31]: ['CentOs', 'Ubuntu', 'Android']

一定要熟练掌握上述方法

列表组合

列表相加：将不同的列表用 + 号加起来，效果如下：

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In [32]: name1 = ['MinuteSheep','Mike']

In [33]: name2 = ['BigBan', 'Heenoor']

In [34]: name1 + name2
Out[34]: ['MinuteSheep', 'Mike', 'BigBan', 'Heenoor']

列表扩展：上面列表相加并没有改变原有列表的元素，name1 + name2 是一个新的列表，可以传给变量 name3；而列表的扩展将直接改变被扩展列表：

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In [35]: name3 = name1 + name2   # 将name1+name2传给变量name3

In [36]: name3                   # 可以看到name3是一个新列表
Out[36]: ['MinuteSheep', 'Mike', 'BigBan', 'Heenoor']

In [37]: name1                   # name1列表并没有被改变
Out[37]: ['MinuteSheep', 'Mike']

In [38]: name2                   # name2列表并没有被改变
Out[38]: ['BigBan', 'Heenoor']

In [39]: name1.extend(name2)     # 用name2扩展name1，使用extemd()方法

In [40]: name1                   # 可以看到name1列表被改变，因为name1是被扩展列表
Out[40]: ['MinuteSheep', 'Mike', 'BigBan', 'Heenoor']

In [41]: name2                   # name2列表并没有被改变或者删除
Out[41]: ['BigBan', 'Heenoor']

列表乘法：将一个列表与一个数字 n 相乘，得到一个 n 倍元素的新列表：

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In [44]: systems
Out[44]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

In [45]: systems * 3
Out[45]:
['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

插入元素

追加：在列表末尾插入一个新的元素：

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In [46]: systems
Out[46]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

In [47]: systems.append('Unix')      # 使用append()方法追加

In [48]: systems
Out[48]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'Unix']

任意位置插入：在列表的任意位置插入新元素，之前存在元素的位置向后加一：

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In [48]: systems
Out[48]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'Unix']

In [49]: systems.insert(3,'Dos')     # 使用 insert(位置,新元素名称) 方法插入新元素

In [50]: systems
Out[50]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'Dos', 'IOS', 'Android', 'Unix']

修改列表

直接将被修改的元素重新赋值即可： 

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In [50]: systems
Out[50]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'Dos', 'IOS', 'Android', 'Unix']

In [51]: systems[3]
Out[51]: 'Dos'

In [52]: systems[3]= '我是之前的Dos，我被修改了'   # 直接将被修改元素重新赋值即可

In [53]: systems
Out[53]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', '我是之前的Dos，我被修改了', 'IOS', 'Android', 'Unix']

删除元素

删除最后一个元素：将列表的末尾元素删除：

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In [53]: systems
Out[53]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', '我是之前的Dos，我被修改了', 'IOS', 'Android', 'Unix']

In [54]: systems.pop()      # 使用pop()方法删除末尾元素，并且返回末尾元素
Out[54]: 'Unix'

In [55]: systems
Out[55]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', '我是之前的Dos，我被修改了', 'IOS', 'Android']

删除任意位置元素：将列表中任意位置的元素删除：

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In [55]: systems
Out[55]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', '我是之前的Dos，我被修改了', 'IOS', 'Android']

In [56]: del systems[3]     # 使用 del 命令删除元素

In [57]: systems
Out[57]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

删除指定元素：删除列表中指定的元素，不通过索引删除，直接通过元素的名称删除：

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In [57]: systems
Out[57]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

In [58]: systems.remove('IOS')   # 使用remove()方法删除指定元素

In [59]: systems
Out[59]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'Android']

列表清空：将列表清空，列表依然存在，直是没有元素而已，是一个空列表：

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In [59]: systems
Out[59]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'Android']

In [60]: systems.clear()        # 使用clear()方法将列表清空

In [61]: systems
Out[61]: []

列表统计

统计列表长度：使用len()统计列表中元素的个数：

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In [62]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android']

In [63]: len(systems)   # 统计个数
Out[63]: 5

统计列表中某个元素的个数：使用count()方法统计指定元素的个数：

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In [64]: systems = ['CentOs','Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android','IOS','Windows','IOS']

In [65]: systems.count('CentOs')   # 使用count()方法计数
Out[65]: 1

In [66]: systems.count('IOS')
Out[66]: 3

正排序：按照ASC码进行从小到大的排序：

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In [67]: systems
Out[67]: ['CentOs', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'Android', 'IOS', 'Windows', 'IOS']

In [68]: systems.sort()   # 使用sort()方法，从小到大排序

In [69]: systems
Out[69]: ['Android', 'CentOs', 'IOS', 'IOS', 'IOS', 'Ubuntu', 'Windows', 'Windows']

逆排序：按照ASC码进行从大到小的排序：

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In [69]: systems
Out[69]: ['Android', 'CentOs', 'IOS', 'IOS', 'IOS', 'Ubuntu', 'Windows', 'Windows']

In [70]: systems.reverse()   #使用reverse()方法，从大到小排序

In [71]: systems
Out[71]: ['Windows', 'Windows', 'Ubuntu', 'IOS', 'IOS', 'IOS', 'CentOs', 'Android']

注意：Python3中，列表例的数据类型一致才可以排序，否则会报错

列表拷贝

关于列表的拷贝，有好多种方法，每一种方法都有差别，一起来看下：

方法1： b = a # a是一个列表

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In [87]: a = [1,2,3]

In [88]: b = a         # 把a拷贝给b
  
In [89]: id(a)         # 可以看到a和b的地址相同，指向同一块地址
Out[89]: 2762625492040

In [90]: id(b)
Out[90]: 2762625492040

In [91]: a.append(5)   # 列表a追加元素

In [92]: a
Out[92]: [1, 2, 3, 5]

In [93]: b             # 列表b也改变了，还记得第五节在讲变量时化的那个图吗？
Out[93]: [1, 2, 3, 5]

方法二： b = a[:]

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In [94]: a = [1,2,3]

In [95]: b = a[:]   # 把a列表拷贝给b

In [96]: a.append(5)

In [97]: a
Out[97]: [1, 2, 3, 5]

In [98]: b          # 可以看到，b并没有跟着改变
Out[98]: [1, 2, 3]

In [99]: id(a)      # 说明a和b指向不同的地址
Out[99]: 2762624748936

In [100]: id(b)
Out[100]: 2762626722504

但是~~

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In [107]: a = [1,2,[3]]        # a列表里面包含了一个新的列表

In [108]: b = a[:]

In [109]: a[-1].append(5)      # 子列表追缴一个新的元素

In [110]: a.append(6)          # a列表追加一个新的元素

In [111]: a
Out[111]: [1, 2, [3, 5], 6]    # a变成了这样

In [112]: b                    # 但是b的子列表却跟着改变了，见鬼了！
Out[112]: [1, 2, [3, 5]]

In [113]: id(a)                # a和b指向的地址并不一样
Out[113]: 2762626869896

In [114]: id(b)
Out[114]: 2762602977160

虽然b = a[:] 这种方式可以拷贝出一个新的列表，但是当列表中包含子列表的时候，拷贝出来的新列表中的子列表会跟着改变╮(╯▽╰)╭，应用的时候一定要注意呐

方式三： b = list(a)

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In [115]: a = [1,2,3]

In [116]: b = list(a)

In [117]: a.append(5)

In [118]: a
Out[118]: [1, 2, 3, 5]

In [119]: b
Out[119]: [1, 2, 3]

In [120]: a = [1,2,[3]]

In [121]: b = list(a)

In [122]: a[-1].append(5)

In [123]: a.append(6)

In [124]: a
Out[124]: [1, 2, [3, 5], 6]

In [125]: b
Out[125]: [1, 2, [3, 5]]

In [126]: id(a)
Out[126]: 2762627298696

In [127]: id(b)
Out[127]: 2762627301000

可以看到与方法二大同小异=====(￣▽￣)b

方法四： b = a * 1 # a为列表

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In [128]: a = [1,2,3]

In [129]: b = a * 1

In [130]: a.append(5)

In [131]: a
Out[131]: [1, 2, 3, 5]

In [132]: b
Out[132]: [1, 2, 3]

In [133]: a = [1,2,[3]]

In [134]: b = a * 1

In [135]: a[-1].append(5)

In [136]: a.append(6)

In [137]: a
Out[137]: [1, 2, [3, 5], 6]

In [138]: b
Out[138]: [1, 2, [3, 5]]

In [139]: id(a)
Out[139]: 2762627326280

In [140]: id(b)
Out[140]: 2762627611016

可以看到，与方法二、方法三大同小异,,ԾㅂԾ,,

方法五： b = a.copy() # a是列表

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In [170]: a = [1,2,3]

In [171]: b = a.copy()

In [172]: a.append(5)

In [173]: a
Out[173]: [1, 2, 3, 5]

In [174]: b
Out[174]: [1, 2, 3]

In [175]: a = [1,2,[3]]

In [176]: b = a.copy()

In [177]: a[-1].append(5)

In [178]: a.append(6)

In [179]: a
Out[179]: [1, 2, [3, 5], 6]

In [180]: b
Out[180]: [1, 2, [3, 5]]

In [181]: id(a)
Out[181]: 2762628171912

In [182]: id(b)
Out[182]: 2762628181320

可以看到，与方法二、方法三、方法四大同小异(ˉ▽ˉ；)...

方法六： b = copy.copy(a) # a为列表

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In [141]: import copy     # 需要导入 copy 模块

In [142]: a = [1,2,3]

In [143]: b = copy.copy(a)

In [144]: a.append(5)

In [145]: a
Out[145]: [1, 2, 3, 5]

In [146]: b
Out[146]: [1, 2, 3]

In [147]: a = [1,2,[3]]

In [148]: b = copy.copy(a)

In [149]: a[-1].append(5)

In [150]: a.append(6)

In [151]: a
Out[151]: [1, 2, [3, 5], 6]

In [152]: b
Out[152]: [1, 2, [3, 5]]

In [153]: id(a)
Out[153]: 2762602926984

In [154]: id(b)
Out[154]: 2762627609608

可以看到，与方法二、方法三、方法四、方法五大同小异(ˉ▽ˉ；)...

方法七： b = copy.deepcopy(a) # a为列表

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In [155]: import copy

In [156]: a = [1,2,3]

In [157]: b = copy.deepcopy(a)

In [158]: a.append(5)

In [159]: a
Out[159]: [1, 2, 3, 5]

In [160]: b
Out[160]: [1, 2, 3]

In [161]: a = [1,2,[3]]

In [162]: b = copy.deepcopy(a)

In [163]: a[-1].append(5)

In [164]: a.append(6)

In [165]: a
Out[165]: [1, 2, [3, 5], 6]

In [166]: b                 # 这次b终于没有被改变
Out[166]: [1, 2, [3]]

In [167]: id(a)
Out[167]: 2762627600712

In [168]: id(b)
Out[168]: 2762625604936

哇~~这一次b列表终于没有跟着改变ヾ(≧▽≦)o

从以上七种方法可以看到，方法一最不推荐使用，方法二、方法三、方法四、方法五、方法六大同小异，都是复制列表后得到一个新的列表，但是一但列表中含有子列表，复制过来的列表中的子列表还是会跟着改变，方法七才会真正的做到完全复制且不是任何影响。

来一个列表的总结：

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a.append(x)              # 列表a追加元素x
a.clear()                # 将列表a清空
a.copy()                 # 拷贝列表a
a.count(x)               # 对a列表的元素x计数
a.extend(b)              # 把b列表扩展到a列表中
a.index(x)               # 查询a列表中x元素的索引
a.insert(n,x)            # 在列表a的第n个位置处插入元素x
a.pop()                  # 将列表a的末尾元素删除，并返回这个元素
a.remove(x)              # 将列表a的元素x删除
a.reverse()              # 按ASC码进行从大到小的排序
a.sort()                 # 按ASC码进行从小到大的排序

二、元组

元组与列表相似，只不过元组不能修改其内部元素。列表使用方括号，而元组使用圆括号。

1
2
3
In [193]: dir(tuple)
Out[193]:
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'count', 'index']

可以看到，元组的方法少的可怜，只有 count 和 index 方法

初始化元组

与列表类似，用一对圆括号括起来，元素之间用逗号分隔开,需要注意的是元组最后一定要加逗号：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
In [184]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix',)

In [185]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix', 666,)

In [186]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix', 666, [1, 3,5],)

In [187]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix', 666, [1, 3,5], (2,4,6),)

In [188]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix', 666, [1, 3,5], (2,4,6), {'a':250},)

# 与列表极为相似

元组索引

同列表一样

1
2
3
4
In [189]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix',)   

In [190]: systems[1]
Out[190]: 'Windows'

元组切片

同列表一样

1
2
3
4
In [191]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix',)

In [192]: systems[2:]
Out[192]: ('Unix',)

元组组合

同列表一样

1
2
3
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6
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9
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11
12
In [194]: systems
Out[194]: ('Linux', 'Windows', 'Unix',)

In [197]: systems1 = ('IOS',)

In [198]: systems + systems1
Out[198]: ('Linux', 'Windows', 'Unix', 'IOS',)


In [200]: systems * 3
Out[200]:
('Linux', 'Windows', 'Unix', 'Linux', 'Windows', 'Unix', 'Linux', 'Windows', 'Unix',)

元组统计

同列表一样

1
2
3
4
5
6
In [202]: systems = ('Linux', 'Windows', 'Unix',)

In [203]: systems.count('Linux')
Out[203]: 1
In [204]: len(systems)
Out[204]: 3

元组就这么多o_o ....