4.1.1　列表list

列表是Python中最基本的数据结构，是最常用的Python数据类型。列表将由若干数据作为元素的序列放置在一对中括号中，元素之间以逗号分隔。Python列表元素可以由任意类型的数据构成。同一列表中各元素的类型可以各不相同。列表中的元素允许重复。此外，Python列表是可以修改的，修改方式包括向列表添加元素、从列表删除元素以及对列表的某个元素进行修改。

1. 列表创建

列表的创建，即用一对中括号将以逗号分隔的若干数据（表达式的值）括起来。下面是几种创建列表的例子：

在Python中，经常用到列表中的列表，即二维列表。这种情况下，列表中的元素也是列表。

2. 列表访问

列表访问，也就是对列表的索引操作的过程，并返回索引位置上的元素。列表中的每个元素被关联一个序号，即元素的位置，也称为索引。索引值从0开始，第二个是1，以此类推，从左向右逐渐变大；列表也可以从后往前，索引值从－1开始，从右向左逐渐变小。该访问方式适用于所有序列类型的对象：列表、元组、字符串。序列的访问如图4.1所示。

1）一维列表的访问

列表的索引操作，如果索引超出了范围，则会导致出错。

另外，列表vehicle有4个元素，正向访问列表vehicle的合法索引范围是0~3，逆向访问列表vehicle的合法索引范围是－1~－4，其中vehicle[0]和vehicle[－4]、vehicle[1]和vehicle[－3]、vehicle[2]和vehicle[－2]、vehicle[3]和vehicle[－1]访问的元素相同。我们可以看出，若一个列表有n个元素，则访问元素的合法索引范围是－n~n－1，当序号x为负时，表示从右边计数，其访问的元素实际为序号为n＋x的元素。这个规律对所有序列类型均有效。

2）二维列表的访问

对二维列表中的元素进行访问，需要使用两对中括号来表示，第一个表示选择子列表，第二个在选中的子列表中再选择其元素。

3. 修改元素

列表中的元素可以通过重新赋值来更改某个元素的值，要注意列表元素的合法索引范围，超过范围则会出错。

4. 列表切片

在列表中，可以使用切片操作来选取指定位置上的元素组成新的列表。简单的切片方式为：

需要提供开始值start和结束值end作为切片的开始和结束索引边界。开始值start索引位置上的元素是包含在切片内的，结束值end索引位置上的元素则不包括在切片内；当切片的左索引start为0时可默认，当右索引end为列表长度时也可默认。这个简单的切片操作从原列表中选取索引位于[start，end）区间内的元素组成新的列表。

当然，对列表切片操作时，也可以使用负数作为索引。

以上列表切片操作都是获取索引值位于[start，end）区间内的连续位置上的元素组成新列表。也就是切片选取元素时，索引值每次增长的步长为1。其实，切片操作也可以提供一个非零整数（即可正可负，但不能为0）作为索引值增长的步长step值。使用方式为：

当步长为1时，step参数可以省略。前面列表的切片操作步长均为1，所以可以省略步长。当步长step不为1时，该参数不可省略。切片操作适用于所有序列类型。

当切片开始值与结束值均省略，且步长step大于0，表示在整个原列表范围内，切片索引从第0个位置开始，每次增长step，直到超过原列表的索引范围。

另外，利用切片还可以更改元素值。

5. del命令

使用del命令可以从列表中删除元素，也可以删除整个列表。

另外，remove（）、pop（）、clear（）方法均能实现列表元素的删除，请参考下面介绍的列表方法。

6. 列表运算

1）列表相加

通过列表相加的方法生成新列表。

2）列表相乘

用数字n乘以一个列表，会生成一个新列表。在新列表中原来列表的元素将被重复n次。

7. 列表方法

列表中的方法可看作是作用于Python中列表这一特定类型对象的函数。

1）index（value[，start＝0[，stop]]）

index（）方法用于从列表中找出与value值匹配的第一个元素索引位置。如果没有指定参数start的值，则从索引为0的位置开始查找，否则从索引为start的位置开始查找。如果没有指定结束索引位置stop的值，可以查找到列表最后元素，否则在位于[start，stop）内的索引区间查找。如果找不到匹配项，就会引发异常。

实际上可以先使用in运算符测试某个元素是否在该列表中，避免用index（）查找索引位置时由于找不到指定元素而导致的错误。

2）count（）

count（）方法，用于统计某个元素在列表中出现的次数。

添加列表元素除了前面介绍的“＋”“＋＝”“∗”“∗＝”运算符以外，还有append（）、extend（）、insert（）方法。

3）append（）

append（）方法，追加单个元素到列表的尾部，只接受一个元素，元素可以是任何数据类型，被追加的元素在列表中保持着原结构类型。例如：

4）extend（）

extend（）方法，在列表的末尾一次性追加另一个列表中的多个值，可以用新列表扩展原有的列表。

5）insert（）

insert（）方法，将一个元素插入到列表中的指定位置。列表的insert方法有两个参数，第一个参数是索引点，即插入的位置，第二个参数是插入的元素。

删除列表元素除了前面介绍的del命令以外，还有remove（）、pop（）和clear（）方法。

6）remove（）

remove（）方法，用于移除列表中与某值匹配的第一个元素。如果找不到匹配项，就会引发异常。

7）pop（）

pop（）方法用于移除列表中的一个元素（默认为最后一个元素），并且返回该元素的值。pop（）方法可以指定索引位置，当不在索引范围内或者从空列表中使用此方法均会触发异常。

8）clear（）

clear（）方法用于删除列表中所有元素，但保留列表对象。

请注意与del命令的区别，del命令删除整个列表时，列表对象不再保留。

列表排序有reverse（）、sort（）方法，还有reversed（）、sorted（）函数，函数的用法请参看列表函数部分的介绍。

9）reverse（）

reverse（）方法，用于将列表中的元素位置反向存放。列表中可以有不同类型的元素，reverse（）方法只是将位置反转。

10）sort（）

sort（）方法，用于将列表中的元素进行排序。默认按升序排列。使用reverse参数来指明列表是否降序排列，参数是简单的布尔值True或False，若其值等于True表示降序排序，默认为False。如果列表中包含的是字符串，按字母排序规则排序。可以使用key参数。

8. 列表函数

1）len（）函数

len（）函数，用于返回列表中所包含元素的个数。例如：

2）max（）函数

max（）函数，用于返回列表中元素的最大值。

如果列表中包含的是字符串，按照字符串的比较大小方法排序返回最大值。

列表中只能包含可相互比较的元素，如列表元素中既有数字又有字符串则会出错。

3）min（）函数

min（）函数，用于返回列表中所包含元素的最小值。同样，如果列表中包含的是字符串，也按字符串的比较大小方法排序返回最小值，列表中只能包含可相互比较的元素。

4）reversed（）函数

reversed（）函数，将列表中的元素位置反向并返回可迭代的reversed对象。可以和list（）函数联合起来使用得到列表。例如：

5）sorted（）函数

sorted（）函数，对列表进行排序并返回新列表。例如：

思考：请比较sorted（）函数和sort（）方法的异同。

9. 列表遍历

可以通过for语句或者while语句循环遍历列表中所有元素。

【例4-1】　给定一个由10个整数值构成的列表[10，9，8，7，6，5，4，3，2，1]，编程只对列表中下标为偶数的元素进行升序排列。

程序代码：

程序运行结果：

【例4-2】　用户分别从键盘输入4个整数和3个整数组成两个列表list1和list2，将列表list2合并到list1中，并在list1末尾再添加两个数字90和100，然后对list1降序排列，最后输出最终的列表list1。

程序代码：

程序可能的一次运行结果：

思考1：列表list2合并到list1中可以用此语句list1＝list1＋list2实现吗？

思考2：在list1末尾再添加两个数字90和100可以用append吗？如果可以，如何实现？

思考3：如果是通过键盘输入两个数字添加到list1末尾程序如何实现？

例如在上例中，程序改为通过键盘输入两个数字90、100添加到list1末尾，程序可以写成：

【例4-3】　某公司股票近一段时间的收盘价（单位：元）分别为：12.04，11.15，13.47，13.58，12.04，12.04，11.15，12.58，11.15，请建立一个列表（data）存储这些数据。请编写程序解决如下问题：

（1）上述一共有几个数据？

（2）统计收盘价为12.04元的次数；

（3）找出收盘价中的最小数据，并删除首次出现的最小数据，最后显示列表data。

程序代码：

程序运行结果：

思考：如果要删除所有出现的最小数据，程序如何实现？

第1种方法：

程序代码：

程序运行结果：

第2种方法：

程序代码：