1.5 列表

本节介绍 Python 原始数据类型列表（ list ）。列表是一种有序的集合。

创建列表

使用方括号 [] 来定义列表字面量。

names = [ 'Elwood', 'Jake', 'Curtis' ]
nums = [ 39, 38, 42, 65, 111]

有时候，列表也可以通过其它方法创建。例如：使用字符串的 split() 方法可以将一个字符串拆分为一个列表：

>>> line = 'GOOG,100,490.10'
>>> row = line.split(',')
>>> row
['GOOG', '100', '490.10']
>>>

列表操作

列表可以存储任何类型的项（译注：item，或者称为元素）。使用 append() 方法添加一个新的项：

names.append('Murphy')    # Adds at end
names.insert(2, 'Aretha') # Inserts in middle

使用加号 + 来拼接列表：

s = [1, 2, 3]
t = ['a', 'b']
s + t           # [1, 2, 3, 'a', 'b']

列表通过整数进行索引，索引从 0 开始。

names = [ 'Elwood', 'Jake', 'Curtis' ]

names[0]  # 'Elwood'
names[1]  # 'Jake'
names[2]  # 'Curtis'

负索引从列表尾部开始计数：

names[-1] # 'Curtis'

你可以改变列表中的任何项:

names[1] = 'Joliet Jake'
names                     # [ 'Elwood', 'Joliet Jake', 'Curtis' ]

列表的长度：

names = ['Elwood','Jake','Curtis']
len(names)  # 3

成员测试（in, not in）：

'Elwood' in names       # True
'Britney' not in names  # True

复制（s * n）：

s = [1, 2, 3]
s * 3   # [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

列表遍历和查找：

使用 for 遍历列表内容：

for name in names:
    # use name
    # e.g. print(name)
    ...

这和其它编程语言的 foreach 语句类似。

为了快速找到某项的位置（索引），使用 index() 函数：

names = ['Elwood','Jake','Curtis']
names.index('Curtis')   # 2

如果元素出现不止一次，index() 方法将会返回元素第一次出现的索引。

如果元素没有找到，index() 方法将引发 ValueError 异常。

列表删除

你可以按元素值或者按索引删除元素：

# Using the value
names.remove('Curtis')

# Using the index
del names[1]

移除一个元素不会“留空”。其它的元素将会移动来填充删除元素后腾出的空间。如果元素出现不止一次，remove() 方法将只删除第一次出现的元素。

列表排序

列表可以“原地”排序：

s = [10, 1, 7, 3]
s.sort()                    # [1, 3, 7, 10]

# Reverse order
s = [10, 1, 7, 3]
s.sort(reverse=True)        # [10, 7, 3, 1]

# It works with any ordered data
s = ['foo', 'bar', 'spam']
s.sort()                    # ['bar', 'foo', 'spam']

如果你想生成一个新的列表，使用 sorted() 函数：

t = sorted(s)               # s unchanged, t holds sorted values

列表和数学

警告：列表不是为数学运算而设计的：

>>> nums = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> nums * 2
[1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5]
>>> nums + [10, 11, 12, 13, 14]
[1, 2, 3, 4, 5, 10, 11, 12, 13, 14]

特别地，列表无法像 MATLAB, Octave, R 那样表示向量 /矩阵。但是，有一些包可以帮助你解决这个问题（例如：numpy）。

练习

在本次练习中，我们尝试使用 Python 的列表数据类型。在上一节中，你使用了包含股票代码的字符串：

>>> symbols = 'HPQ,AAPL,IBM,MSFT,YHOO,DOA,GOOG'

使用字符串的 split() 方法把 symbols 拆分为一个包含股票代码名字的列表：

>>> symlist = symbols.split(',')

练习 1.19：提取和重新分配列表元素

尝试一些查找：

>>> symlist[0]
'HPQ'
>>> symlist[1]
'AAPL'
>>> symlist[-1]
'GOOG'
>>> symlist[-2]
'DOA'
>>>

尝试重新分配一个值：

>>> symlist[2] = 'AIG'
>>> symlist
['HPQ', 'AAPL', 'AIG', 'MSFT', 'YHOO', 'DOA', 'GOOG']
>>>

切片：

>>> symlist[0:3]
['HPQ', 'AAPL', 'AIG']
>>> symlist[-2:]
['DOA', 'GOOG']
>>>

创建一个空的列表并添加一个元素到其中：

>>> mysyms = []
>>> mysyms.append('GOOG')
>>> mysyms
['GOOG']

你可以将一个列表的一部分重新分配到另一个列表中。例如：

>>> symlist[-2:] = mysyms
>>> symlist
['HPQ', 'AAPL', 'AIG', 'MSFT', 'YHOO', 'GOOG']
>>>

当执行此操作时，左手边的列表（symlist）的大小将会被适当调整，以适应右手边的列表。

例如，在上面的实例中，symlist 的最后两项被 mysyms 列表中的单个元素（'GOOG'）取代。

练习 1.20：遍历列表元素

for 循环可以遍历列表这样的序列。通过输入下列的循环并且查看发生了什么来验证这点：

>>> for s in symlist:
        print('s =', s)
# Look at the output

练习 1.21：成员测试

使用 in 或者 not in 操作符来检查 'AIG'，'AA'，和 'CAT' 是否在 symbols 列表中：

>>> # Is 'AIG' IN the `symlist`?
True
>>> # Is 'AA' IN the `symlist`?
False
>>> # Is 'CAT' NOT IN the `symlist`?
True
>>>

练习 1.22：添加，插入和删除元素

使用 append() 方法把 'RHT' 添加到列表 symlist 的末尾：

>>> # append 'RHT'
>>> symlist
['HPQ', 'AAPL', 'AIG', 'MSFT', 'YHOO', 'GOOG', 'RHT']
>>>

使用 insert() 方法把 'AA' 作为列表的第二个元素插入到列表中：

>>> # Insert 'AA' as the second item in the list
>>> symlist
['HPQ', 'AA', 'AAPL', 'AIG', 'MSFT', 'YHOO', 'GOOG', 'RHT']
>>>

使用 remove() 方法从列表中删除 'MSFT'：

>>> # Remove 'MSFT'
>>> symlist
['HPQ', 'AA', 'AAPL', 'AIG', 'YHOO', 'GOOG', 'RHT']
>>>

添加一个重复的 'YHOO' 条目到列表的末尾。

注意：列表有重复的值是完全没有问题的：

>>> # Append 'YHOO'
>>> symlist
['HPQ', 'AA', 'AAPL', 'AIG', 'YHOO', 'GOOG', 'RHT', 'YHOO']
>>>

使用 index() 方法查看 'YHOO' 在列表中的第一个位置：

>>> # Find the first index of 'YHOO'
4
>>> symlist[4]
'YHOO'
>>>

统计 'YHOO' 在列表中出现了多少次：

>>> symlist.count('YHOO')
2
>>>

删除第一次出现的 'YHOO'：

>>> # Remove first occurrence 'YHOO'
>>> symlist
['HPQ', 'AA', 'AAPL', 'AIG', 'GOOG', 'RHT', 'YHOO']
>>>

众所周知，没有方法找到或者删除某个元素在列表中重复出现的所有项。但是，我们将会在第二节看到一种优雅的方式去实现它。

练习 1.23：排序

想要对一个列表排序吗？使用 sort() 方法。试试看：

>>> symlist.sort()
>>> symlist
['AA', 'AAPL', 'AIG', 'GOOG', 'HPQ', 'RHT', 'YHOO']
>>>

想要对一个列表倒序吗？尝试这个：

>>> symlist.sort(reverse=True)
>>> symlist
['YHOO', 'RHT', 'HPQ', 'GOOG', 'AIG', 'AAPL', 'AA']
>>>

注意：对列表排序可以“原地”修改其内容。也就是说，是对列表的元素进行“洗牌”，而不是创建一个新的列表作为结果。

练习 1.24：列表转字符串

想要把一个包含字符串的列表连接到一个字符串中吗？像下面这样使用字符串的 join() 方法实现（注意：这初看起来很有趣）：

>>> a = ','.join(symlist)
>>> a
'YHOO,RHT,HPQ,GOOG,AIG,AAPL,AA'
>>> b = ':'.join(symlist)
>>> b
'YHOO:RHT:HPQ:GOOG:AIG:AAPL:AA'
>>> c = ''.join(symlist)
>>> c
'YHOORHTHPQGOOGAIGAAPLAA'
>>>

练习 1.25：包含任何内容的列表

列表可以包含任何类型的对象，包括列表（示例：嵌套的列表）。试试看：

>>> nums = [101, 102, 103]
>>> items = ['spam', symlist, nums]
>>> items
['spam', ['YHOO', 'RHT', 'HPQ', 'GOOG', 'AIG', 'AAPL', 'AA'], [101, 102, 103]]

请注意上面的输出，items 是一个包含三个元素的列表，第一个元素是一个字符串，其它两个元素是列表。

你可以通过多个索引操作来访问嵌套列表的项。

>>> items[0]
'spam'
>>> items[0][0]
's'
>>> items[1]
['YHOO', 'RHT', 'HPQ', 'GOOG', 'AIG', 'AAPL', 'AA']
>>> items[1][1]
'RHT'
>>> items[1][1][2]
'T'
>>> items[2]
[101, 102, 103]
>>> items[2][1]
102
>>>

尽管在技术上能够生成非常复杂的列表结构，但作为一般规则，你还是希望保持简单。通常，列表存储类型相同的元素。例如，完全由数字或者文本字符串构成的列表。在同一个列表中混合不同类型的数据，往往会让人感到头痛，因此最好避免这种情况。

注：完整翻译见 https://github.com/codists/practical-python-zh

翻译：《实用的 Python 编程》01_05_Lists