1.5　列表

列表是可修改的序列，可以存放任何类型的数据，用“[]”表示。列表中的元素用逗号分隔，每个元素按照先后顺序有索引号，索引号的基数为0。在列表创建以后，可以进行索引、切片、增删改查、排序等各种操作。

1.5.1　创建列表

创建列表有多种方法。

1. 使用“[]”创建列表

使用方括号“[]”直接创建列表。下面创建一个没有元素的列表。

创建一个元素为一组数据的列表：

创建一个元素为一组字符串的列表：

列表元素的数据类型可以不同。例如：

列表的元素也可以是列表。例如：

2. 使用list函数创建列表

使用list函数能将任何可迭代的数据转换成列表。可迭代的数据包括字符串、区间、元组、字典、集合等。

当list函数不带参数时将创建一个空的列表，例如：

（1）把字符串转换为列表

当list函数的参数为字符串时，将该字符串转换为元素由字符串中各字符组成的列表。

（2）把区间对象转换为列表

使用range函数创建一个区间对象，该对象在指定的范围内连续取值。range函数可有1个、2个或3个参数。当有3个参数时指定区间的起点、终点和步长，比如从2开始，每隔两个数取一次数，取到10为止。当有2个参数时指定起点和终点，步长取1。当有1个参数时指定终点，起点取0，步长取1。

下面是range函数只有1个参数的情况。

生成的区间对象从0开始，以1为间隔连续取8个值，即0~7。所以，从表面上看，虽然range(0, 8)定义的区间终点为8，但实际上不包括8，这习惯上称为“包头不包尾”。使用方括号和索引号可以获取区间对象的值。例如，下面的代码获取区间第1个值和最后1个值。

下面是range函数有3个参数的情况，在0~9范围内每隔两个数取一次数。

通过索引获取区间前两个数：

可见，相邻两个数之间的间隔为2。

将区间对象作为list函数的参数可以创建列表。例如：

（3）把元组、字典和集合转换为列表

使用list函数也可以把元组、字典和集合等可迭代对象转换为列表。关于元组、字典和集合，将在接下来的各节中陆续介绍，这里先看操作效果。

将元组转换为列表：

将字典转换为列表：

将集合转换为列表：

3. 使用split方法创建列表

对于字符串，使用其split方法可以按指定的分隔符进行分割，分割的结果以列表的形式返回。

下面给定一个字符串，使用split方法，用默认的空格分隔符进行分割，返回一个列表。

4. 深入列表

列表中的每个元素都引用一个对象，每个对象都有自己的内存存储地址、数据类型和值。各元素保存对应对象的地址。

下面创建一个列表，用id函数获取列表中各元素引用的对象的地址。

可见，各元素引用的对象的地址各不相同，它们是不同的对象。

1.5.2　添加列表元素

在列表创建以后，可以使用多种方法向列表中添加元素。

1. 使用append方法

使用列表对象的append方法在列表尾部添加新的元素。该方法的执行速度比较快。下面创建一个列表，然后用append方法添加一个元素。

2. 使用extend方法

与append方法一样，使用extend方法也是在列表尾部添加新的元素。与append方法不同的是，它在列表末尾一次性追加另一个序列的多个值，所以它更适合列表的拼接。

extend方法的参数还可以是字符串、区间、元组、字典和集合等可迭代对象。例如：

3. 使用insert方法

使用列表对象的insert方法，可以在指定位置插入指定元素。该方法有两个参数，其中第1个参数指定插入的位置，指定一个索引号，即在它对应的对象前面插入新的对象，索引号的基数为0；第2个参数指定插入的对象。

下面创建一个有4个元素的列表，使用列表对象的insert方法在第4个元素前面插入新对象5。

4. 使用运算符

使用+（加号）可以将两个列表连接起来，组成一个新的列表。例如：

使用乘法扩展，可以将原有列表重复多次，生成新的列表。下面创建一个有2个元素的列表，将它扩展3倍，生成新的列表b。

1.5.3　索引和切片

在创建列表并向列表中添加元素后，如果希望获取列表中某个或某部分元素并对它们进行后续操作，就要用到索引和切片。索引一般是指访问列表中的某个元素，切片则是指连续访问列表中的部分元素。

使用“[]”进行列表索引操作，方括号中为要索引的元素在列表中的索引号。从左到右索引时，索引号的基数为0；从右到左索引时，索引号的基数为-1。

下面创建一个列表ls。

通过索引获取列表中的第3个元素：

获取列表中倒数第2个元素：

使用index方法可以获取指定元素在列表中首次出现的位置。语法格式为：

其中，value为指定的元素，start和end指定搜索的范围。

下面创建一个列表a。

获取元素2在列表中第一次出现的位置，注意位置索引号的基数为0：

从第3个元素开始到最后一个元素，在这个范围内获取元素2第一次出现的位置：

切片操作从给定的列表中连续获取多个元素。常见的列表切片操作如表1-9所示。切片操作完整的定义是[start:end:step]，取值范围的起点、终点和步长之间用冒号分隔。这3个参数都可以省略。注意“包头不包尾”原则。

从左往右切片时，位置索引号的基数为0。当省略start参数时，起点为列表的第1个元素；当省略end参数时，终点为列表的最后一个元素；当省略step参数时，步长为1。

从右往左切片时，位置索引号的基数为-1。各参数的值都为负，数字的大小为从右边往左边数数的大小。比如最后一个元素的索引号为-1，倒数第2个为-2，依此类推。

1.5.4　删除列表元素

在Python中，可以使用多种方法删除列表元素。

使用列表对象的pop方法可以删除指定位置的元素，如果没有指定位置，则删除列表末尾的元素。

下面创建一个列表，用其pop方法删除最后一个元素。

继续删除列表中的第3个元素。注意，位置索引号的基数为0。

使用del命令删除指定位置的元素。下面删除列表中的第4个元素。

pop方法和del命令都是使用索引删除列表元素的，使用remove方法可以直接删除列表中首次出现的指定元素。下面从列表中直接删除第1次出现的元素3。

如果指定的元素在列表中不存在，则返回出错信息。

1.5.5　列表的排序

使用列表对象的sort方法可以对列表中的元素进行排序。默认从小到大排序，不必设置方法参数。下面创建一个列表，使用sort方法将列表元素从小到大进行排序。

设置sort方法的reverse参数的值为True，对列表中的元素按照从大到小的顺序进行排列。

还可以使用Python的内置函数sorted进行排序。该函数不对原列表进行修改，而是返回一个新的列表。设置该函数的reverse参数的值为True，将列表元素进行降序排列。

1.5.6　操作函数

使用len函数获取列表的长度。例如：

使用列表对象的count方法指定元素在列表中出现的次数。下面创建一个列表，计算元素2在列表中出现的次数。

使用成员运算符in或not in判断列表中是否包含或不包含指定元素，如果是则返回True，否则返回False。下面判断给定列表中是否包含元素1，是否不包含元素4。

在使用print函数对列表数据进行格式化输出时，使用索引获取列表的元素。下面创建一个列表，然后使用print函数进行格式化输出。

1.5.7　二维列表

通过列表嵌套可以创建二维或多维列表。二维列表有两层方括号，即列表的元素也是列表。下面创建一个二维列表。

对二维列表进行索引和切片时，要指定行维和列维两个方向上的索引号或取值范围。注意，基数为0。

下面获取二维列表中第2行第3列元素的值。

对于二维列表的切片，首先要明白a[1]和a[1:2]之间的区别。a[1]获取的是二维列表a中的第2个元素，是一个一维列表。例如：

a[1:2]获取的则是一个二维列表，即：

然后就比较好理解下面的结果了：

以及

请反复比较和理解它们之间的差别。