python之列表list

野性酷女 2022-10-20 01:15 238阅读 0赞

### 目录 ###

*  list的增删改查
 *  list的嵌套
 *  list与tuple的转换
 *  list的内置函数
 *  list的存储方式

在绝大多数编程语言中，集合的数据类型必须一致。不过，对于 Python 的列表而言，并无此要求

>>> a = ['sd', 1, 1.2]  # 列表中同时含有int，double和string类型的元素
    >>> a
    ['sd', 1, 1.2]
    >>>

# list的增删改查 #

列表是动态的，长度大小不固定，可以随意地增加、删减或者改变元素（mutable）。

“改”  
对于修改list中某个元素，直接通过对list的某个位置进行赋值即可

>>> a = ['sd', 1, 1.2]
    >>> a[0] = 'w'
    >>> a
    ['w', 1, 1.2]
    >>>

“增”  
而对于列表来说，由于其是动态的，我们只需简单地在列表末尾，加入对应元素就可以了。

>>> a = ['w', 1, 1.2]
    >>> a.append(5)
    >>> a
    ['w', 1, 1.2, 5]
    >>>

“删”  
对于删除list中的元素，使用pop()方法，该方法默认删除list中的最后一个元素，我们也可以通过pop(i)指定删除索引位置为i的元素，pop方法返回删除的元素的值

>>> a = ['w', 1, 1.2, 5]
    >>> a.pop()
    5
    >>> a
    ['w', 1, 1.2]
    >>> a.pop(1)
    1
    >>> a
    ['w', 1.2]
    >>>

“查”  
对于list的“增删改”我们已经掌握了，对于“查”，需要注意：  
在python中支持负数索引，这里是和其他语言不同的地方，-1表示最后一个元素，-2表示倒数第二个元素，以此类推

>>> a = [1, 1.2]
    >>> a[-1]
    1.2
    >>> a[-2]
    1
    >>>

另外list支持切片操作：

>>> a = [1, 2, 3, 4]  
    >>> a[1:3]  # 返回list中索引从1到3（不包括3）的子列表
    [2, 3]
    >>>

# list的嵌套 #

list可以随意嵌套

>>> a = [[1,2], ['a', 'b', 'c'], 0]  # 列表a中的3个元素分别为list[1, 2],list['a', 'b', 'c'], int型数据0
    >>> a
    [[1, 2], ['a', 'b', 'c'], 0]
    >>>

# list与tuple的转换 #

list可以通过tuple函数转换为元组

>>> a = [[1,2], ['a', 'b', 'c'], 0]
    >>> a
    [[1, 2], ['a', 'b', 'c'], 0]
    
    >>> tuple(a)
    ([1, 2], ['a', 'b', 'c'], 0)
    >>>

# list的内置函数 #

count(item) 表示统计列表中 item 出现的次数。  
index(item) 表示返回列表中 item 第一次出现的索引。  
list.reverse() 和 list.sort() 分别表示原地倒转列表和排序  
reversed() 和 sorted() 同样表示对列表进行倒转和排序，reversed() 返回一个倒  
转后的迭代器（可使用 list() 函数再将其转换为列表）；sorted() 返回排好序的新  
列表。  
clear()方法：clear() 函数用于清空列表，无参数，无返回值。  
extend(iterable)：用于将某个可迭代的对象中的元素从头到尾加入到list中

>>> a = [1, 3, 3, 4, 0]
    >>> a.count(3)
    2
    >>> a.index(4)
    3
    ------------------------------------------------------------
    # reversed()和reverse()
    >>> res = a.reverse()  # 直接在原list上倒转，并返回None
    >>> print(res)
    None
    >>> a
    [0, 4, 3, 3, 1]
    >>> res = reversed(a)  # reversed函数返回倒转后的迭代器，原list不变
    >>> res
    <list_reverseiterator object at 0x00000172545B8A90>
    >>> list(res)  # 利用list()方法将迭代器转为list
    [1, 3, 3, 4, 0]
    >>> a  # 原list没有改变
    [0, 4, 3, 3, 1]
    ------------------------------------------------------------
    # sorted()和sort()
    >>> res = sorted(a)  # sorted函数返回排好序的新list，原list不变
    >>> res
    [0, 1, 3, 3, 4]
    >>> a  # 原list没变
    [0, 4, 3, 3, 1]
    >>> res = a.sort()  # sort函数会在原list上进行排序，返回值为None
    >>> print(res)  # 返回值为None
    None
    >>> a  # 原list已经排好序
    [0, 1, 3, 3, 4]
    >>>

# list的存储方式 #

由于列表是动态的、可变的，因此需要存储指针，来指向对应的元素。

>>> b = []
    >>> b.__sizeof__()  # 空列表的存储空间为40字节
    40
    >>> b.append(1) 
    >>> b.__sizeof__()
    72  # 加入了元素1之后，列表为其分配了可以存储4个元素的空间 (72 - 40)/8 = 4
    >>> b.append(2)
    >>> b.__sizeof__()  # 由于之前分配了空间，所以加入元素2，列表空间不变
    72
    >>> import sys
    >>> sys.getsizeof(1)
    28
    >>> sys.getsizeof(int)
    416
    >>> b.append(3)
    >>> b.__sizeof__()
    72
    >>> b.append(4)
    >>> b.__sizeof__()
    72
    >>> b.append(5)  # 又加了32个字节
    >>> b.__sizeof__()
    104
    >>>

在上述列表空间分配的过程中，为了减小每次增加 / 删减操作时空间分配的开销，Python 每次分配空间时都会额外多分配一些，这样的机制（over-allocating）保证了其操作的高效性：增加 / 删除的时间复杂度均为 O(1)。

**tips:**  
当我们创建一个空的list时，有以下两种方式，尽量使用前者，因为后者list()这是一个函数调用，会创建函数调用栈，并进行一系列的参数检查。而前者是一个内置的c函数，可以直接被调用，因此前者的效率高。

a = []
    a = list()