【python】—— 列表和元组详解

简介: 【python】—— 列表和元组详解

Python是一种强大的编程语言,它提供了许多内置的数据结构,用于存储和处理数据。其中,列表元组是两种常用的数据类型。这篇文章将介绍这两种数据结构的定义、用途、用法以及它们的异同点。



(一)理解列表和元组

编程中 , 经常需要使用变量 , 来保存 / 表示数据 .。如果代码中需要表示的数据个数比较少, 我们直接创建多个变量即可:

  • num1 = 10
  • num2 = 20
  • num3 = 30
  • ......

但是有的时候 , 代码中需要表示的数据特别多 , 甚至也不知道要表示多少个数据 . 这个时候 , 就需要用到 列表 .

💨 列表是Python中最常用的数据结构之一,它是一种有序的集合,可以包含不同类型的数据项。列表中的元素可以重复,也可以是基本数据类型(如整数、浮点数、字符串等)。

  • 就像我们去超市买辣条, 如果就只是买一两根辣条, 那咱们直接拿着辣条就走了. 但是如果一次买个十根八根的, 这个时候用手拿就不好拿, 超市老板就会给我们个袋子. 这个袋子, 就相当于 列表

💨  元组 和列表相比, 是非常相似的 , 元组也是一种有序的集合,但它不能修改。与列表相比,元组的主要区别在于它是一个不可变的序列,这意味着一旦创建,就不能添加或删除元素。


(二)基本操作

2.1 列表的基本操作

2.1.1 创建列表

创建列表主要有两种方式:

  1. [ ] 表示一个空的列表
  2. 使用list()来创建列表

如果需要往里面设置初始值 , 可以直接写在 [ ] 当中:

列表中存放的元素允许是不同的类型 . ( 这一点和 C++ Java 差别较大 ).


2.1.2 访问下标

在Python中,列表中的元素可以通过下标(索引)来访问。下标是一个整数,表示列表中元素的位置,从0开始计数:

  • e[0] 表示访问第一个元素,其值为1e[1]表示访问第二个元素,其值为2,以此类推。

需要注意的是,如果尝试访问一个不存在的下标,则会抛出IndexError异常。例如,如果列表长度为5,但尝试访问 e[5],则会抛出IndexError异常:

通过下标不光能读取元素内容 , 还能修改元素的值:

因为下标是从 0 开始的 , 因此下标的有效范围是 [0, 列表长度 - 1]. 使用 len 函数可以获取到列表的元素个数:

另外,还可以使用负数下标来从列表的末尾开始访问元素。下标可以取负数. 表示 "倒数第几个元素":


2.1.3 切片操作

在 Python 中,列表切片是一种非常方便的操作,它允许你从一个列表中获取子列表。切片的语法是使用冒号 :

语法格式为list[start:stop:step]

  • start:切片开始的索引(包含在切片内)。
  • stop:切片结束的索引(不包含在切片内)。
  • step:切片步长,表示从开始索引到结束索引的步进值。

解释说明:

  • e[1:3] 中的 1:3 表示的是 [1, 3) 这样的由下标构成的前闭后开区间;
  • 也就是从下标为 1 的元素开始(2), 到下标为 3 的元素结束(4), 但是不包含下标为 3 的元素;
  • 所以最终结果只有 2, 3

切片操作中可以省略前后边界:

切片操作还可以指定 "步长" , 也就是 "每访问一个元素后, 下标自增几步":

切片操作指定的步长还可以是 负数, 此时是 从后往前进行取元素. 表示 "每访问一个元素之后, 下标自减几步"

如果切片中填写的数字越界了 , 不会有负面效果 . 只会尽可能的把满足条件的元素过去到:


2.1.4 遍历列表元素

" 遍历 " 指的是把元素一个一个的取出来 , 再分别进行处理. 在 Python 中,有几种方法可以遍历列表中的元素:

  • 最简单的办法就是使用 for 循环

  • 也可以使用 for 按照范围生成下标, 按下标访问

  • 还可以使用 while 循环. 手动控制下标的变化

这些方法提供了不同的方式来遍历列表元素。你可以根据实际需求选择最适合的方法。通常,最简单和最常用的方法是使用 for 循环直接遍历列表中的元素。


2.1.5 新增元素

在 Python 中,你可以使用多种方法向列表中添加新元素。以下是一些常见的方法:

  • 使用 append 方法, 向列表末尾插入一个元素(尾插):

  • 使用 insert 方法, 向任意位置插入一个元素:


2.1.6 查找元素

在 Python 中,有几种方法可以查找列表中的元素。以下是一些常见的方法:

  • 使用 in 操作符, 判定元素是否在列表中存在. 返回值是布尔类型:

  • 使用 index 方法, 查找元素在列表中的下标. 返回值是一个整数. 如果元素不存在, 则会抛出异常


2.1.7 删除元素

在 Python 中,有几种方式可以从列表中删除元素。以下是一些常见的方法:

使用 pop() 方法:

  • pop() 方法用于删除列表中指定索引位置的元素,并返回被删除的元素。如果不指定索引,默认删除最后一个元素

使用 remove() 方法:

  • remove() 方法用于删除列表中指定的值,但只删除第一次出现的值。


2.1.8 连接列表

  • 使用 += 运算符:+= 运算符也可以用于在列表末尾添加元素:

  • 使用 extend 方法, 相当于把一个列表拼接到另一个列表的后面:


2.2 元组

元组的功能和列表相比 , 基本是一致的 . 元组使用 ( ) 来表示 .

atuple = ( )

atuple = tuple ()

元组也是一种有序的集合,但它不能修改。与列表相比,元组的主要区别在于它是一个不可变的序列,这意味着一旦创建,就不能添加或删除元素。元组中的元素可以是不同类型的基本数据类型或对象:

  1. 因此, 像读操作,比如访问下标, 切片, 遍历, in, index, + , 元组也是一样支持的.
  2. 但是, 像写操作, 比如修改元素, 新增元素, 删除元素, extend , 元组则不能支持.

另外 , 元组在 Python 中很多时候是默认的集合类型 . 例如 , 当一个函数返回多个值的时候 .


(三)总结

接下来,我们简单的回顾下本文都讲到了哪些知识!!!

  • 列表和元组是Python中常用的两种数据结构,它们在功能和使用方式上有很多相似之处,但也有一些关键的区别;
  • 由于元组是不可变的,它们在性能上通常比列表更快,因为它们不需要进行频繁的修改操作;
  • 选择使用哪种数据结构取决于具体的需求和场景:对于需要经常修改的数据,使用列表可能更合适;对于需要保持不变的数据,使用元组可能更合适;

以上便是本文的全部内容了,感谢大家的观看和支持!!!

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