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# 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: ![tuple-0](https://box.kancloud.cn/2016-01-15_56988a24637f3.png) 当我们把list的元素`'A'`和`'B'`修改为`'X'`和`'Y'`后,tuple变为: ![tuple-1](https://box.kancloud.cn/2016-01-15_56988a2470ce2.png) 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)