Python 列表的用途及操作方法

一、创建列表

列表是由一系列按特定顺序排列而成的元素组成，列表可包含各种类型的对象，如数字、字符串、甚至是其他列表。Python列表的创建方法非常简单，可以使用方括号将元素包括起来，元素之间用逗号分隔。

# 创建空列表
list1 = []

# 创建包含元素的列表
list2 = [1, 2, 3]
list3 = ['apple', 'banana', 'orange']
list4 = [1, 'hello', 3.14]

列表是一种可变对象，意味着可以在创建后随意添加、删除或修改其中的元素。

二、列表索引和切片

在Python中，列表中的元素是从0开始编号的，这些编号称为索引。可以通过索引来访问列表中的元素。

list = ['apple', 'banana', 'orange']
print(list[0]) # 输出apple
print(list[1]) # 输出banana
print(list[2]) # 输出orange

使用负数索引可以从列表末尾开始访问元素，-1表示倒数第一个元素。

list = ['apple', 'banana', 'orange']
print(list[-1]) # 输出orange
print(list[-2]) # 输出banana
print(list[-3]) # 输出apple

切片是指从列表中选取一部分元素的操作，可以通过指定开始和结束索引来实现。

list = ['apple', 'banana', 'orange', 'lemon', 'peach']
print(list[1:3]) # 输出['banana', 'orange']
print(list[2:]) # 输出['orange', 'lemon', 'peach']
print(list[:3]) # 输出['apple', 'banana', 'orange']

切片同样支持负数索引，通过指定步长来对切片进行间隔选取。

三、列表操作

1. 列表添加元素

添加元素是列表最常用的操作之一，可使用append()方法往列表末尾添加一个元素。

list = ['apple', 'banana', 'orange']
list.append('lemon')
print(list) # 输出['apple', 'banana', 'orange', 'lemon']

extend()方法可以将一个列表中所有元素添加到另一个列表中。

list1 = ['apple', 'banana']
list2 = ['orange', 'lemon']
list1.extend(list2)
print(list1) # 输出['apple', 'banana', 'orange', 'lemon']

insert()方法可以在列表指定位置插入一个元素。

list = ['apple', 'banana', 'orange']
list.insert(1, 'lemon')
print(list) # 输出['apple', 'lemon', 'banana', 'orange']

2. 列表删除元素

删除元素同样是列表经常使用的操作之一，可以使用del语句、pop()方法、remove()方法实现。

list = ['apple', 'banana', 'orange']
# 删除指定位置元素
del list[0]
print(list)  # 输出['banana', 'orange']

# 弹出指定位置元素并返回弹出元素
fruit = list.pop(1)
print(list)  # 输出['banana']
print(fruit) # 输出orange

# 移除指定的元素
list.remove('banana')
print(list)  # 输出[]

3. 列表排序

列表排序是常见的操作之一，让元素按特定方式排序。列表支持sort()方法进行排序，也可以使用sorted()函数进行排序。

list = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
list.sort()
print(list) # 输出[1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]

list = ['apple', 'banana', 'orange', 'lemon', 'peach']
sorted_list = sorted(list)
print(sorted_list) # 输出['apple', 'banana', 'lemon', 'orange', 'peach']

4. 列表复制

复制列表可以使用copy()方法或者使用切片进行复制。

list1 = ['apple', 'banana', 'orange']
# 使用copy方法
list2 = list1.copy()
# 使用切片进行复制
list3 = list1[:]
print(list2) # 输出['apple', 'banana', 'orange']
print(list3) # 输出['apple', 'banana', 'orange']

四、列表应用

由于列表支持增删改查等一系列操作，因此在编写算法、处理数据和构建数据结构等场景中得到广泛应用。

例如，对于一个列表的元素进行去重处理可以使用set()函数。

list = [1, 2, 2, 3, 3, 4]
unique_list = list(set(list))
print(unique_list) # 输出[1, 2, 3, 4]

又如，对于一个列表中元素进行统计出现次数可以使用Counter工具。

from collections import Counter
list = ['apple', 'banana', 'orange', 'lemon', 'apple', 'orange', 'banana']
count_dict = Counter(list)
print(count_dict) # 输出Counter({'apple': 2, 'banana': 2, 'orange': 2, 'lemon': 1})