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list

Python内置的一种数据类型是列表:list。list是一种有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。

比如,列出班里所有同学的名字,就可以用一个list表示:

>>> classmates = ["Michael", "Bob", "Tracy"]
>>> classmates
["Michael", "Bob", "Tracy"]

变量classmates就是一个list。用len()函数可以获得list元素的个数:

>>> len(classmates)
3

用索引来访问list中每一个位置的元素,记得索引是从0开始的:

>>> classmates[0]
"Michael"
>>> classmates[1]
"Bob"
>>> classmates[2]
"Tracy"
>>> classmates[3]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

当索引超出了范围时,Python会报一个IndexError错误,所以,要确保索引不要越界,记得最后一个元素的索引是len(classmates) - 1

如果要取最后一个元素,除了计算索引位置外,还可以用-1做索引,直接获取最后一个元素:

>>> classmates[-1]
"Tracy"

以此类推,可以获取倒数第2个、倒数第3个:

>>> classmates[-2]
"Bob"
>>> classmates[-3]
"Michael"
>>> classmates[-4]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

当然,倒数第4个就越界了。

list是一个可变的有序表,所以,可以往list中追加元素到末尾:

>>> classmates.append("Adam")
>>> classmates
["Michael", "Bob", "Tracy", "Adam"]

也可以把元素插入到指定的位置,比如索引号为1的位置:

>>> classmates.insert(1, "Jack")
>>> classmates
["Michael", "Jack", "Bob", "Tracy", "Adam"]

要删除list末尾的元素,用pop()方法:

>>> classmates.pop()
"Adam"
>>> classmates
["Michael", "Jack", "Bob", "Tracy"]

要删除指定位置的元素,用pop(i)方法,其中i是索引位置:

>>> classmates.pop(1)
"Jack"
>>> classmates
["Michael", "Bob", "Tracy"]

要把某个元素替换成别的元素,可以直接赋值给对应的索引位置:

>>> classmates[1] = "Sarah"
>>> classmates
["Michael", "Sarah", "Tracy"]

list里面的元素的数据类型也可以不同,比如:

>>> L = ["Apple", 123, True]

list元素也可以是另一个list,比如:

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

要注意s只有4个元素,其中s[2]又是一个list,如果拆开写就更容易理解了:

>>> p = ["asp", "php"]
>>> s = ["python", "java", p, "scheme"]

要拿到"php"可以写p[1]或者s[2][1],因此s可以看成是一个二维数组,类似的还有三维、四维……数组,不过很少用到。

如果一个list中一个元素也没有,就是一个空的list,它的长度为0:

>>> L = []
>>> len(L)
0

tuple

另一种有序列表叫元组:tuple。tuple和list非常类似,但是tuple一旦初始化就不能修改,比如同样是列出同学的名字:

>>> classmates = ("Michael", "Bob", "Tracy")

现在,classmates这个tuple不能变了,它也没有append(),insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的,你可以正常地使用classmates[0]classmates[-1],但不能赋值成另外的元素。

不可变的tuple有什么意义?因为tuple不可变,所以代码更安全。如果可能,能用tuple代替list就尽量用tuple。

tuple的陷阱:当你定义一个tuple时,在定义的时候,tuple的元素就必须被确定下来,比如:

>>> t = (1, 2)
>>> t
(1, 2)

如果要定义一个空的tuple,可以写成()

>>> t = ()
>>> t
()

但是,要定义一个只有1个元素的tuple,如果你这么定义:

>>> t = (1)
>>> t
1

定义的不是tuple,是1这个数!这是因为括号()既可以表示tuple,又可以表示数学公式中的小括号,这就产生了歧义,因此,Python规定,这种情况下,按小括号进行计算,计算结果自然是1

所以,只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,,来消除歧义:

>>> t = (1,)
>>> t
(1,)

Python在显示只有1个元素的tuple时,也会加一个逗号,,以免你误解成数学计算意义上的括号。

最后来看一个“可变的”tuple:

>>> t = ("a", "b", ["A", "B"])
>>> t[2][0] = "X"
>>> t[2][1] = "Y"
>>> t
("a", "b", ["X", "Y"])

这个tuple定义的时候有3个元素,分别是"a""b"和一个list。不是说tuple一旦定义后就不可变了吗?怎么后来又变了?

别急,我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素:

2015-06-24/558a272ea8050

当我们把list的元素"A""B"修改为"X""Y"后,tuple变为:

2015-06-24/558a274e7e238

表面上看,tuple的元素确实变了,但其实变的不是tuple的元素,而是list的元素。tuple一开始指向的list并没有改成别的list,所以,tuple所谓的“不变”是说,tuple的每个元素,指向永远不变。即指向"a",就不能改成指向"b",指向一个list,就不能改成指向其他对象,但指向的这个list本身是可变的!

理解了“指向不变”后,要创建一个内容也不变的tuple怎么做?那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。

练习

请用索引取出下面list的指定元素:

# -*- coding: utf-8 -*-
L = [
    ["Apple", "Google", "Microsoft"],
    ["Java", "Python", "Ruby", "PHP"],
    ["Adam", "Bart", "Lisa"]
]
# 打印Apple:
print(?)
# 打印Python:
print(?)
# 打印Lisa:
print(?)

小结

list和tuple是Python内置的有序集合,一个可变,一个不可变。根据需要来选择使用它们。

参考源码

the_list.py

the_tuple.py