# 使用list和tuple ## list Python内置的一种数据类型是列表：list。list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。 比如，列出班里所有同学的名字，就可以用一个list表示： ``` >>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] >>> classmates ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] ``` 变量`classmates`就是一个list。用`len()`函数可以获得list元素的个数： ``` >>> len(classmates) 3 ``` 用索引来访问list中每一个位置的元素，记得索引是从`0`开始的： ``` >>> 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 ``` 当索引超出了范围时，Python会报一个IndexError错误，所以，要确保索引不要越界，记得最后一个元素的索引是`len(classmates) - 1`。 如果要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用`-1`做索引，直接获取最后一个元素： ``` >>> classmates[-1] 'Tracy' ``` 以此类推，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 ``` 当然，倒数第4个就越界了。 list是一个可变的有序表，所以，可以往list中追加元素到末尾： ``` >>> classmates.append('Adam') >>> classmates ['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam'] ``` 也可以把元素插入到指定的位置，比如索引号为`1`的位置： ``` >>> classmates.insert(1, 'Jack') >>> classmates ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam'] ``` 要删除list末尾的元素，用`pop()`方法： ``` >>> classmates.pop() 'Adam' >>> classmates ['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy'] ``` 要删除指定位置的元素，用`pop(i)`方法，其中`i`是索引位置： ``` >>> classmates.pop(1) 'Jack' >>> classmates ['Michael', 'Bob', 'Tracy'] ``` 要把某个元素替换成别的元素，可以直接赋值给对应的索引位置： ``` >>> classmates[1] = 'Sarah' >>> classmates ['Michael', 'Sarah', 'Tracy'] ``` list里面的元素的数据类型也可以不同，比如： ``` >>> L = ['Apple', 123, True] ``` list元素也可以是另一个list，比如： ``` >>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme'] >>> len(s) 4 ``` 要注意`s`只有4个元素，其中`s[2]`又是一个list，如果拆开写就更容易理解了： ``` >>> p = ['asp', 'php'] >>> s = ['python', 'java', p, 'scheme'] ``` 要拿到`'php'`可以写`p[1]`或者`s[2][1]`，因此`s`可以看成是一个二维数组，类似的还有三维、四维……数组，不过很少用到。 如果一个list中一个元素也没有，就是一个空的list，它的长度为0： ``` >>> L = [] >>> len(L) 0 ``` ## tuple 另一种有序列表叫元组：tuple。tuple和list非常类似，但是tuple一旦初始化就不能修改，比如同样是列出同学的名字： ``` >>> classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy') ``` 现在，classmates这个tuple不能变了，它也没有append()，insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的，你可以正常地使用`classmates[0]`，`classmates[-1]`，但不能赋值成另外的元素。 不可变的tuple有什么意义？因为tuple不可变，所以代码更安全。如果可能，能用tuple代替list就尽量用tuple。 tuple的陷阱：当你定义一个tuple时，在定义的时候，tuple的元素就必须被确定下来，比如： ``` >>> t = (1, 2) >>> t (1, 2) ``` 如果要定义一个空的tuple，可以写成`()`： ``` >>> t = () >>> t () ``` 但是，要定义一个只有1个元素的tuple，如果你这么定义： ``` >>> t = (1) >>> t 1 ``` 定义的不是tuple，是`1`这个数！这是因为括号`()`既可以表示tuple，又可以表示数学公式中的小括号，这就产生了歧义，因此，Python规定，这种情况下，按小括号进行计算，计算结果自然是`1`。 所以，只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号`,`，来消除歧义： ``` >>> t = (1,) >>> t (1,) ``` Python在显示只有1个元素的tuple时，也会加一个逗号`,`，以免你误解成数学计算意义上的括号。 最后来看一个“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定义的时候有3个元素，分别是`'a'`，`'b'`和一个list。不是说tuple一旦定义后就不可变了吗？怎么后来又变了？ 别急，我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素：  当我们把list的元素`'A'`和`'B'`修改为`'X'`和`'Y'`后，tuple变为：  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，所以，tuple所谓的“不变”是说，tuple的每个元素，指向永远不变。即指向`'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”后，要创建一个内容也不变的tuple怎么做？那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。 ## 练习 请用索引取出下面list的指定元素： ``` # -*- coding: utf-8 -*- L = [ ['Apple', 'Google', 'Microsoft'], ['Java', 'Python', 'Ruby', 'PHP'], ['Adam', 'Bart', 'Lisa'] ] # 打印Apple: print(?) # 打印Python: print(?) # 打印Lisa: print(?) ``` ## 小结 list和tuple是Python内置的有序集合，一个可变，一个不可变。根据需要来选择使用它们。 ## 参考源码 [the_list.py](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/basic/the_list.py) [the_tuple.py](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/basic/the_tuple.py)