Python列表操作

在Python编程中，列表是最常用的数据结构。列表就像是一个容器，可以存放多个数据项。这些数据项可以是数字、文字、甚至其他列表。

什么是列表

列表是Python中的一种序列类型，用方括号[]表示。列表中的每个元素都有对应的位置编号，称为索引。第一个元素的索引是0，第二个是1，依此类推。

创建列表很简单，把元素放在方括号里，用逗号隔开：

# 创建各种列表
fruits = ['苹果', '香蕉', '橙子']          # 字符串列表
scores = [85, 92, 78, 90]                # 数字列表
mixed = ['张三', 25, '北京', 175.5]       # 混合类型列表
empty_list = []                          # 空列表

访问列表元素

通过索引可以访问列表中的元素：

colors = ['红色', '绿色', '蓝色', '黄色', '白色']

print(colors[0])   # 输出：红色
print(colors[1])   # 输出：绿色
print(colors[2])   # 输出：蓝色

也可以使用负数索引，从列表末尾开始计数：

colors = ['红色', '绿色', '蓝色', '黄色', '白色']

print(colors[-1])  # 输出：白色（最后一个元素）
print(colors[-2])  # 输出：黄色（倒数第二个）
print(colors[-3])  # 输出：蓝色（倒数第三个）

列表切片

可以获取列表的一部分，这叫做切片：

numbers = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]

print(numbers[0:4])    # 输出：[10, 20, 30, 40]
print(numbers[2:])     # 输出：[30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]
print(numbers[:3])     # 输出：[10, 20, 30]
print(numbers[1:-2])   # 输出：[20, 30, 40, 50, 60, 70]

修改列表

列表中的元素可以修改：

students = ['张三', '李四', '王五']

# 修改元素
students[1] = '赵六'
print(students)  # 输出：['张三', '赵六', '王五']

# 添加元素
students.append('钱七')
print(students)  # 输出：['张三', '赵六', '王五', '钱七']

删除列表元素

删除列表元素有几种方法：

fruits = ['苹果', '香蕉', '橙子', '西瓜', '葡萄']

# 使用del语句
del fruits[1]
print(fruits)  # 输出：['苹果', '橙子', '西瓜', '葡萄']

# 使用remove方法
fruits.remove('西瓜')
print(fruits)  # 输出：['苹果', '橙子', '葡萄']

# 使用pop方法
last_fruit = fruits.pop()
print(last_fruit)  # 输出：葡萄
print(fruits)      # 输出：['苹果', '橙子']

列表运算

列表支持多种运算：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]

# 列表连接
combined = list1 + list2
print(combined)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6]

# 列表重复
repeated = list1 * 3
print(repeated)  # 输出：[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

# 检查元素是否存在
print(2 in list1)  # 输出：True
print(7 in list1)  # 输出：False

列表长度和极值

numbers = [45, 23, 78, 12, 89, 34]

print(len(numbers))  # 列表长度：6
print(max(numbers))  # 最大值：89
print(min(numbers))  # 最小值：12

常用列表方法

Python提供了很多处理列表的方法：

# 添加元素
fruits = ['苹果', '香蕉']
fruits.append('橙子')        # 末尾添加
fruits.insert(1, '葡萄')     # 指定位置插入
print(fruits)  # 输出：['苹果', '葡萄', '香蕉', '橙子']

# 扩展列表
more_fruits = ['西瓜', '芒果']
fruits.extend(more_fruits)
print(fruits)  # 输出：['苹果', '葡萄', '香蕉', '橙子', '西瓜', '芒果']

# 查找元素
print(fruits.index('香蕉'))  # 输出：2

# 统计出现次数
numbers = [1, 2, 2, 3, 2, 4]
print(numbers.count(2))  # 输出：3

排序和反转

# 数字排序
scores = [85, 92, 78, 90, 88]
scores.sort()
print(scores)  # 输出：[78, 85, 88, 90, 92]

# 字符串排序
names = ['王五', '张三', '李四']
names.sort()
print(names)  # 输出：['张三', '李四', '王五']

# 反转列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers.reverse()
print(numbers)  # 输出：[5, 4, 3, 2, 1]

嵌套列表

列表中可以包含其他列表：

# 创建嵌套列表（二维列表）
class_scores = [
    ['张三', 85, 92, 78],
    ['李四', 90, 88, 95],
    ['王五', 76, 85, 80]
]

# 访问嵌套列表元素
print(class_scores[0])      # 输出：['张三', 85, 92, 78]
print(class_scores[0][1])   # 输出：85
print(class_scores[1][0])   # 输出：李四

遍历列表

使用循环处理列表中的每个元素：

fruits = ['苹果', '香蕉', '橙子', '葡萄']

# 遍历元素
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# 遍历索引和元素
for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"第{index}个水果是：{fruit}")

列表复制

复制列表时需要注意：

# 浅拷贝（不推荐）
original = [1, 2, 3]
copy_bad = original
copy_bad[0] = 99
print(original)  # 输出：[99, 2, 3]（原列表也被修改）

# 正确复制
original = [1, 2, 3]
copy_good = original.copy()
copy_good[0] = 99
print(original)  # 输出：[1, 2, 3]（原列表不变）

实际应用示例

# 学生成绩管理
students = []

# 添加学生信息
students.append(['张三', 85, 92, 78])
students.append(['李四', 90, 88, 95])
students.append(['王五', 76, 85, 80])

# 计算每个学生的平均分
for student in students:
    name = student[0]
    scores = student[1:]
    average = sum(scores) / len(scores)
    print(f"{name}的平均分是：{average:.1f}")

# 筛选优秀学生（平均分85以上）
excellent_students = []
for student in students:
    scores = student[1:]
    average = sum(scores) / len(scores)
    if average >= 85:
        excellent_students.append(student[0])

print(f"优秀学生：{excellent_students}")

列表推导式

创建列表的简洁方法：

# 创建1到10的平方列表
squares = [x**2 for x in range(1, 11)]
print(squares)  # 输出：[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

# 筛选偶数
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
evens = [x for x in numbers if x % 2 == 0]
print(evens)  # 输出：[2, 4, 6, 8, 10]

学习建议

要熟练掌握列表操作，建议：

多练习列表的创建和基本操作
熟悉常用的列表方法
学会使用列表推导式
在实际项目中应用列表

记住，列表是Python编程中最常用的数据结构。开始可能觉得方法很多，但随着实践的增加，你会自然掌握这些技能。编程重在实践，多写代码就能进步。

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