12. 列表

创建列表

列表用方括号包起来，元素之间逗号分隔：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
mixed = [1, "two", 3.0, True]       # 元素类型可以不同
empty = []                           # 空列表
nested = [1, [2, 3], 4]             # 嵌套列表

也可以用 list() 函数创建：

chars = list("hello")    # ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
nums = list(range(5))    # [0, 1, 2, 3, 4]

索引与切片

列表的索引和切片跟字符串一模一样：

>>> nums = [10, 20, 30, 40, 50]
>>> nums[0]
10
>>> nums[-1]
50
>>> nums[1:4]
[20, 30, 40]
>>> nums[::2]
[10, 30, 50]
>>> nums[::-1]
[50, 40, 30, 20, 10]

修改元素

>>> nums = [10, 20, 30]
>>> nums[1] = 99
>>> nums
[10, 99, 30]

# 批量修改（切片赋值）
>>> nums[1:3] = [88, 77]
>>> nums
[10, 88, 77]

# 插入元素
>>> nums[1:1] = [50, 60]   # 在索引 1 处插入
>>> nums
[10, 50, 60, 88, 77]

# 删除一段
>>> nums[1:3] = []
>>> nums
[10, 88, 77]

增删元素

>>> nums = [1, 2, 3]

# 末尾追加
>>> nums.append(4)
>>> nums
[1, 2, 3, 4]

# 指定位置插入
>>> nums.insert(1, 99)
>>> nums
[1, 99, 2, 3, 4]

# 删除末尾（并返回该元素）
>>> nums.pop()
4
>>> nums
[1, 99, 2, 3]

# 删除指定位置
>>> nums.pop(1)
99
>>> nums
[1, 2, 3]

# 按值删除（只删第一个匹配的）
>>> nums.remove(2)
>>> nums
[1, 3]

查找与统计

>>> nums = [1, 2, 3, 2, 4]
>>> nums.index(2)       # 返回第一个匹配的位置
1
>>> nums.count(2)       # 统计出现次数
2
>>> 5 in nums           # 判断是否存在
False

排序与反转

>>> nums = [3, 1, 4, 1, 5]

# 原地排序（修改原列表，返回 None）
>>> nums.sort()
>>> nums
[1, 1, 3, 4, 5]

# 原地反转
>>> nums.reverse()
>>> nums
[5, 4, 3, 1, 1]

# 降序排序
>>> nums.sort(reverse=True)
>>> nums
[5, 4, 3, 1, 1]

如果不想修改原列表，用 sorted() 和 reversed()：

>>> original = [3, 1, 4]
>>> sorted(original)
[1, 3, 4]
>>> original           # 原列表没变
[3, 1, 4]

>>> list(reversed(original))
[4, 1, 3]

列表推导式

列表推导式是 Python 最优雅的特性之一，用一行代码替代循环：

# 传统写法
squares = []
for x in range(10):
    squares.append(x ** 2)

# 推导式写法
squares = [x ** 2 for x in range(10)]

带条件的推导式：

# 只保留偶数的平方
evens = [x ** 2 for x in range(10) if x % 2 == 0]
# [0, 4, 16, 36, 64]

多层循环的推导式：

>>> [(x, y) for x in [1, 2] for y in ['a', 'b']]
[(1, 'a'), (1, 'b'), (2, 'a'), (2, 'b')]

其他常用操作

>>> a = [1, 2]
>>> b = [3, 4]
>>> a + b              # 拼接
[1, 2, 3, 4]
>>> a * 3              # 重复
[1, 2, 1, 2, 1, 2]
>>> len(a)             # 长度
2
>>> max(a)             # 最大值
2
>>> min(a)             # 最小值
1
>>> sum(a)             # 求和
3

浅拷贝与深拷贝

>>> a = [1, 2, [3, 4]]
>>> b = a.copy()       # 或 b = a[:]，浅拷贝
>>> b[0] = 99
>>> a                  # a 没变
[1, 2, [3, 4]]
>>> b[2][0] = 99
>>> a                  # a 也变了！因为内层列表是共享的
[1, 2, [99, 4]]

如果需要完全独立的拷贝，用 copy.deepcopy：

import copy
a = [1, 2, [3, 4]]
b = copy.deepcopy(a)
b[2][0] = 99
print(a)    # [1, 2, [3, 4]]，不受影响

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