列表讓你能夠在一個地方存儲成組的信息，其中可以只包含幾個元素，也可以包含數(shù)百萬個元素。在本章節(jié)中，將對列表進(jìn)行簡單的介紹，并學(xué)習(xí)一些關(guān)于列表的簡單操作，其中用到的一些例子均來自《Python編程從入門到實踐 第2版》。

一、什么是列表

列表是一系列按特定順序排列的元素組成的，在Python中，用方括號（[]）表示列表，并用逗號分隔其中的元素，其格式為：

例如可以設(shè)置一個自行車列表如下：

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles)

如果讓Python將列表打印出來，Python將打印列表的內(nèi)部表示，包括方括號：

['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']

1. 訪問列表元素

列表是有序集合，因此在訪問列表元素時，只需要將其索引告訴Python即可。
比如從上面的bicycles列表中提取第一款自行車：

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
print(bicycles[0])

此時Python返回的元素是trek，還可以使用之前學(xué)習(xí)的操作字符串的方法，對其進(jìn)行大小寫的變化，這里就不詳述了。（詳見Python基礎(chǔ)知識——變量和簡單數(shù)據(jù)類型）

2. 索引從0而不是1開始

在Python中，索引是從0開始的，即索引為其位置減一，為了訪問最后一個列表元素方便，Python還提供了一種特殊語法，通過將索引指定為-1，可以讓Python返回最后一個列表元素。

3. 使用列表中的各個值

列表中的各個值可以像其他變量一樣使用，下面嘗試從列表中提取第一款自行車，并使用這個創(chuàng)建一條消息：

bicycles = ['trek', 'cannondale', 'redline', 'specialized']
message = f"My firstt bicycle was a {bicycles[0].title()}."

print(message)

我們使用bicycles[0]值生成了一個句子，并將其賦給變量message，輸出是一個簡單的句子：

My first bicycle was Trek.

二、修改、添加和刪除元素

創(chuàng)建的大多數(shù)列表都是動態(tài)的，這意味著列表創(chuàng)建后，將隨著程序的運(yùn)行增刪元素。

1. 修改列表元素

修改列表元素的語法與訪問列表元素的語法類似，要修改列表元素，可指定列表名和要修改的元素的索引，再指定該元素的新值。
例如，假設(shè)有一個摩托車列表，其中的第一個元素為'honda'，下面修改它的值：

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

motorcycles[0] = 'ducati'
print(motorcycles)

此時，列表的第一個元素的值改變了，但其他元素的值沒有變：

['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['ducati', 'yamaha', 'suzuki']

2. 在列表中添加元素

Python提供了多種在既有列表中添加新數(shù)據(jù)的方式。

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

motorcycles.append('ducati') # 在列表末尾添加元素'ducati'
print(motorcycles)

motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']

motorcycles.insert(0, 'ducati') # 在索引0處添加元素'ducati'
print(motorcycles)

方法append()讓動態(tài)地創(chuàng)建列表易如反掌，可以先創(chuàng)建一個空列表，再使用一系列函數(shù)調(diào)用append()來添加元素。這種創(chuàng)建方式極其常見，因為經(jīng)常要等程序運(yùn)行后，才知道用戶要在程序中存儲哪些數(shù)據(jù)。
方法insert()在索引0處添加空間，并將值'ducati'存儲到這個地方。
上述例子輸出結(jié)果為：

['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['ducati', 'honda', 'yamaha', 'suzuki']

3. 從列表中刪除元素

從列表中刪除一個或多個元素是經(jīng)常需要進(jìn)行的操作，可以根據(jù)位置或值來刪除列表中的元素，常用的刪除元素的方法有以下幾種：

# 使用del語句刪除元素
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

del motorcycles[0] # 刪除列表motorcycles中的第一個元素'honda'
print(motorcycles)
print("\n")

# 使用方法pop()刪除元素，方法pop()刪除列表末尾的元素，并讓你能夠接著使用它，列表就像一個棧，而刪除列表末尾的元素相當(dāng)于彈出棧頂元素。
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)

popped_motorcycles = motorcycles.pop() # 將列表末尾的元素彈出并賦值給變量popped_motorcycles
print(motorcycles)
print(popped_motorcycles)
print("\n")

# 用pop()彈出列表中任何位置處的元素，在圓括號中指定要刪除元素的索引即可
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']

first_owned = motorcycles.pop(0) # 將索引0出的元素彈出并賦值給變量first_owned
print(f"The first motorcycle I owned was a {first_owned.title()}.")
print("\n")

# 根據(jù)值刪除元素
# 有時候只知道要刪除的元素的值，可以使用方法remove()
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)

motorcycles.remove('ducati') # Python確定'ducati'出現(xiàn)在列表什么地方，并將其刪除
print(motorcycles)
print("\n")

# 使用remove()從列表中刪除元素時，也可以接著使用它的值，只需要將要刪除的值先賦值給一個變量即可
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)

too_expensive = 'ducati'
motorcycles.remove(too_expensive) # 使用變量too_expensive告訴Python將哪個值從列表中刪除
print(motorcycles)
print(f"A {too_expensive.title()} is too expensive for me.")

以上例子的輸出結(jié)果分別如下（其中注釋是為了方便閱讀添加的，實際輸出并沒有這些注釋，實際輸出結(jié)果為刪除注釋整行剩下的內(nèi)容）：

# 使用del語句刪除元素
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
[’yamaha', 'suzuki']

# 使用方法pop()刪除元素
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'yamaha']
suzuki

# 用pop()彈出列表中任何位置處的元素
The first motorcycle I owned was a Honda.

# 根據(jù)值刪除元素
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['honda', 'yamaha', 'suzuki']

['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
A Ducati is too expensive for me.

判斷該使用del語句還是pop()方法的一個簡單標(biāo)準(zhǔn)是：如果要從列表中刪除一個元素，并不再以任何方式使用它，就用del語句；如果要在刪除元素后還能繼續(xù)使用它，就用pop()方法。

三、組織列表

在創(chuàng)建的列表中，元素的排列順序常常是無法預(yù)測的，有時候希望能保留列表元素最初的排列順序，而有時候又需要調(diào)整排列順序，Python提供了很多組織列表的方式，可根據(jù)具體情況選用。

1. 使用方法sort()對列表永久排序

方法sort()讓你能夠較為輕松地對列表進(jìn)行排序。假設(shè)你有一個汽車列表，并要讓其中的汽車按字母順序排列：

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
cars.sort() # 將汽車按字母順序排列，再也無法恢復(fù)原來的排序順序
print(cars)

cars.sort(reverse = True) # 將汽車列表按與字母順序相反的順序排列
print(cars)

輸出結(jié)果如下：

['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']
['toyata', 'subaru', 'bmw', 'audi']

2. 使用函數(shù)sorted()對列表臨時排序

要保留列表元素原來的排列順序，同時以特定的順序呈現(xiàn)它們，可以使用函數(shù)sorted()。

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']

print("Here is the original list:")
print(cars)

print("\nHere is the sorted list:")
print(sorted(cars)) # 打印按字母順序排列的該列表

print("\nHere is the original list again:")
print(cars)

調(diào)用函數(shù)sorted()后，列表元素的排列順序并沒有變，如果要按與字母順序相反的順序排列，也可以向sorted()傳遞參數(shù)reverse = True，上述例子輸出如下：

Here is the original list:
['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']

Here is the sorted list:
['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']

Here is the original list again:
['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']

3. 倒著打印列表

要反轉(zhuǎn)列表元素的排列順序，可以使用方法reverse()。假設(shè)汽車列表是按購買時間排列的，可以輕松地按相反順序排列其中的汽車：

cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
print(cars)

cars.reverse()
print(cars)

注意：reverse()不少按與字母順序相反的順序排列列表元素，而只是反轉(zhuǎn)列表元素的排列順序。

4. 確定列表的長度

使用函數(shù)len()可快速獲悉列表的長度。

>>> cars = ['bmw', 'audi', 'toyota', 'subaru']
>>> len(cars)
4

四、使用列表時避免索引錯誤

剛開始使用列表時，經(jīng)常會遇到一種錯誤。
當(dāng)有一個包含三個元素的列表時，卻要求獲取第四個元素：

motorcycles = ['honda', 'yamaha' ,'suzuki']
print(motorcycles[3])

這將導(dǎo)致索引錯誤：

Traceback(most recent call last):
   File "motorcycles.py", line 2, in <module>
      print(motorcycles[3])
IndexError: list index out of range 

索引錯誤意味著Python在指定索引處找不到元素，每當(dāng)要放穩(wěn)最后一個列表元素時，都可以使用索引-1，但當(dāng)列表為空時，這種訪問最后一個元素的方式會導(dǎo)致錯誤。
注意：當(dāng)發(fā)生索引錯誤卻找不到解決辦法時，可以嘗試將列表或其長度打印出來，通過查看列表或其包含的元素數(shù)，可幫助你找出這種邏輯錯誤。

五、小結(jié)

此章節(jié)中，學(xué)習(xí)了列表及對其元素的一些簡單操作。