廖雪峰Python教程知识点归纳整理（3）：list与tuple

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list

 

中文名：列表。按字面意思即可理解。有序序列，且长度可变。

 

list的定义

 

用[ ]扩起若干个值，即得到一个list。这些值被称作list的元素（element）。将该list赋值给一个变量，即可将其保存下来（但不是总需要这样做）：

 

classmates = ['Adam', 'Bob', 'Cathy']

 

Python在显示list的时候，与在代码中定义list的语法相同：

 

>>> classmates
['Adam', 'Bob', 'Cathy']
>>> print(classmates)
['Adam', 'Bob', 'Cathy']

 

特殊地，[]表示一个空的list：

 

>>> L = []
>>> L
[]

 

获取list长度

 

用len()可获取list的长度，即list中元素的个数：

 

>>> len(classmates)
3
>>> len(L)
0

 

空list的长度为0。

 

用索引访问list的元素

 

索引（index）即元素在一个有序序列中的位置。list即为有序序列，所以可用索引。Python与C系语言相同，索引从0开始（0、1、2、3、……）。

 

可以用索引取得list中位于该位置的元素，格式为lis[ind]，其中lis表示一个list，ind表示目标索引：

 

>>> classmates[0]
'Adam'
>>> classmates[1]
'Bob'
>>> classmates[2]
'Cathy'

 

Python还支持负数索引。-1表示最后一个索引，-2表示倒数第2个，以此类推。

 

>>> classmates[-1]
'Cathy'
>>> classmates[-2]
'Bob'
>>> classmates[-3]
'Adam'

 

注意索引不要越界，否则会引发错误（IndexError）。

 

表达式lis[ind]可以像变量一样被使用，因此，可以像下面这样，替换指定索引处的元素：

 

>>> classmates[2] = 'George'
>>> classmates
['Adam', 'Bob', 'George']

 

向list中添加元素

 

可以用方法append(elem)，向list末尾追加元素elem：

 

>>> classmates.append('Dean')
>>> classmates
['Adam', 'Bob', 'George', 'Dean']

 

可以用方法insert(ind, elem)，向list的原先索引为ind的位置添加元素elem：

 

>>> classmates.insert(1, 'Elena')
>>> classmates
['Adam', 'Elena', 'Bob', 'George', 'Dean']

 

⚠ “原先”一词很重要。对于正数索引没什么所谓，但对于负数索引，这个词的作用就显现出来了。比方说，如果ind取-1，它并不表示将元素追加到list末尾（那是append()干的事情），而是将其插入到原先索引为-1的位置处（而原先索引为-1的元素——即最后一个元素——向后挪一个位置），即插入完毕后它将处于倒数第2个位置处：

 

>>> classmates.insert(-1, 'Fred')
>>> classmates
['Adam', 'Elena', 'Bob', 'George', 'Fred', 'Dean']

 

删除list中的元素

 

可以用方法pop()，删除list末尾的元素：

 

>>> classmates.pop()
'Dean'
>>> classmates
['Adam', 'Elena', 'Bob', 'George', 'Fred']

 

可以用方法pop(ind)，删除索引为ind的元素：

 

>>> classmates.pop(1)
'Elena'
>>> classmates
['Adam', 'Bob', 'George', 'Fred']

 

值得一提的是，pop()（不管有没有参数）除了会从list中删除一个元素以外，还会返回那个被删除了的元素（从上面两次调用pop()后Python解释器所显示的结果即可看出）。可以用一个变量将这个值接上：

 

>>> popped = classmates.pop()
>>> popped
'Fred'
>>> classmates
['Adam', 'Bob', 'George']

 

也可以用del来删除指定的元素，这样做不返回任何值：

 

>>> del classmates[0]
>>> classmates
['Bob', 'George']

 

此外，还可以用remove(val)来删除list中值为val的元素：

 

>>> classmates.remove('Bob')
>>> classmates
['George']

 

但注意，remove()调用一次，只能删掉一个值为val的元素：

 

>>> L = [1, 2, 1, 3, 5]
>>> L.remove(1)
>>> L
[2, 1, 3, 5]

 

 

Misc

 

list中的元素类型可以不同：

 

L = ['Apple', 123, True]

 

list的元素可以是另一个list：

 

s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']

 

但注意，这里['asp', 'php']只算一个元素（只是类型为list），这一点在调用len()的时候就能看出来：

 

>>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']
>>> len(s)
4

 

多次使用[ind]语法，即可拿到被嵌套在其中的list的元素：

 

>>> s[2][0]
'asp'
>>> s[2][1]
'php'

 

这样的嵌套方式可以视为二维数组（第一和第二个索引分别是一个维度）。事实上，s[2][0]应该被理解为(s[2])[0]，而s[2]即为['asp', 'php']，对其使用[0]即可获得'asp'。还可以继续嵌套（这样就有多维数组），只是那会比较少见。

 

最后最后，注意一个小点：只有一个元素的list和该元素自身是不一样的。如['George']和'George'，前者是list，后者是str，二者是应当被严格地区分开来的。

 

补充：与C++的联系

 

Python的list大致相当于C++的vector，但每个元素的类型可以不同，C++则要求必须相同。

此外，在Python中，“默认”的充当数组的类型就是list，而在这一意义上，C++的对应物——数组（array），除了每个元素类型要相同之外，长度也是固定的，元素不能加也不能删。

 

tuple

 

中文名：元组。与list相似，也是有序序列，但（定义之后）元素不可更改。

 

tuple的定义

 

使用( )来定义tuple：

 

classmates = ('Adam', 'Bob', 'Cathy')

 

使用空的()来定义空tuple（虽然我看不出这样做有什么意义）：

 

t = ()

 

但注意，如果要定义含1个元素的tuple，应使用(elem,)——注意那个逗号：

 

t = (0,)

 

这是因为如果不含那个逗号，即写成(elem)，()会被Python理解为数学上的小括号（虽然一个这样的小括号在数学上是多余的），进而理解为elem这一表达式，于是t就不是tuple而是elem的类型了。

 

对于tuple，能做和不能做的操作

 

tuple类似于list，因而具有list的许多特性。但不同的是，那些能够修改list的操作，tuple统统没有，或不允许；其他的操作，tuple则有。

 

tuple的注意事项：“不可变”究竟怎么理解？

 

注意，我们虽然说tuple“不可变”，但这里的“不可变”，指的是每个元素自身的指向不变。但如果该元素内又有其他元素，其他元素的值（即指向）则是可变的。请看：

 

>>> t = (0, 1, [2, 3], 4)
>>> t[2] = [5, 6]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> t[2][0] = 5
>>> t[2][1] = 6
>>> t
(0, 1, [5, 6], 4)

 

将t[2]整个list改换掉的操作失败了，因为这样，tuple中的元素t[2]的指向就变了，那样会直接创建一个新的list并让t[2]指向它；但t[2]内又包含2个元素，直接修改这2个元素，则是允许的，因为修改它们时，虽然t[2][0]和t[2][1]的指向变了，但t[2]的指向并没有变，它还是指向原来那个list（也没有创建新list），只是那个list的内容变了（即内部的元素的指向变了）。元素层面上的操作不会导致list被整个换掉，但list层面上的则会。

好吧，这或许会有些难以理解，我也不方便说太多。有空来再仔细研究一下Python与内存之间的事儿吧~