list
Python 内置了一种数据类型叫列表:list。list 是有序集合,可以随时添加和删除元素。
比如列出班里所有同学的名字:
>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
变量 classmates 就是个 list。用 len() 函数能获得 list 元素的个数:
>>> len(classmates)
3
用索引访问 list 中每个位置的元素,索引从 0 开始:
>>> 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
索引超出范围时,Python 会报 IndexError 错误。最后一个元素的索引是 len(classmates) - 1。
想取最后一个元素,除了计算索引位置,还可以用 -1 做索引:
>>> classmates[-1]
'Tracy'
同样的道理,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
倒数第 4 个就越界了。
list 是可变的有序表,可以往末尾追加元素:
>>> classmates.append('Adam')
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']
也可以把元素插入到指定位置,比如索引号为 1 的位置:
>>> classmates.insert(1, 'Jack')
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']
删除末尾的元素用 pop() 方法:
>>> classmates.pop()
'Adam'
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy']
删除指定位置的元素用 pop(i) 方法,i 是索引位置:
>>> classmates.pop(1)
'Jack'
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
替换某个元素,直接赋值给对应的索引位置:
>>> classmates[1] = 'Sarah'
>>> classmates
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
list 里元素的数据类型可以不同:
>>> L = ['Apple', 123, True]
list 元素也可以是另一个 list:
>>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']
>>> len(s)
4
s 只有 4 个元素,其中 s[2] 又是一个 list。拆开写就更清楚了:
>>> p = ['asp', 'php']
>>> s = ['python', 'java', p, 'scheme']
想拿到 'php' 可以写 p[1] 或 s[2][1]。s 可以看成二维数组,类似的还有三维、四维…数组,不过很少用到。
如果 list 中一个元素也没有,就是空 list,长度为 0:
>>> L = []
>>> len(L)
0
tuple
另一种有序列表叫元组:tuple。tuple 和 list 很像,但 tuple 一旦初始化就不能修改。比如同样列出同学名字:
>>> classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy')
现在 classmates 这个 tuple 不能变了,它没有 append()、insert() 这样的方法。其他获取元素的方法和 list 一样,可以正常用 classmates[0]、classmates[-1],但不能赋值成其他元素。
不可变的 tuple 有什么用?因为 tuple 不可变,代码更安全。如果可能,能用 tuple 代替 list 就尽量用 tuple。
定义 tuple 时有个坑:元素必须在定义时确定下来,比如:
>>> t = (1, 2)
>>> t
(1, 2)
定义空 tuple 可以写成 ():
>>> t = ()
>>> t
()
但是,定义只有 1 个元素的 tuple,如果这么写:
>>> t = (1)
>>> t
1
定义的不是 tuple,是 1 这个数!因为括号 () 既能表示 tuple,又能表示数学公式的小括号,产生了歧义。Python 规定这种情况下按小括号计算,结果自然是 1。
只有 1 个元素的 tuple 定义时必须加逗号 , 来消除歧义:
>>> t = (1,)
>>> t
(1,)
Python 显示只有 1 个元素的 tuple 时也会加逗号,避免误解成数学括号。
再来看个"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 定义时有 3 个元素:'a'、'b' 和一个 list。不是说 tuple 一旦定义就不可变吗?怎么后来又变了?
先看定义时 tuple 包含的 3 个元素:
把 list 的元素 'A' 和 'B' 改成 'X' 和 'Y' 后,tuple 变成:
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。tuple 所谓的"不变"是说,每个元素的指向永远不变。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",想创建一个内容也不变的 tuple 怎么做?那就得保证 tuple 的每个元素本身也不能变。
练习
用索引取出下面 list 的指定元素:
L = [
['Apple', 'Google', 'Microsoft'],
['Java', 'Python', 'Ruby', 'PHP'],
['Adam', 'Bart', 'Bob']
]
# 打印Apple:
print(?)
# 打印Python:
print(?)
# 打印Bob:
print(?)
请问以下变量哪些是 tuple 类型:
a=()
b=(1)
c=$2$
d=(3,)
e=(4,5,6)
Submit Correct Wrong
小结
list 和 tuple 是 Python 内置的有序集合,一个可变,一个不可变。根据需要选择使用。