Python数据类型-list

列表(List)是Python中最常用的数据类型之一，它是一个有序、可变的元素集合。

1. 列表基础

创建列表

empty_list = []  # 空列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]  # 数字列表
fruits = ['apple', 'banana', 'orange']  # 字符串列表
mixed = [1, 'hello', 3.14, True]  # 混合类型列表

访问元素

fruits = ['apple', 'banana', 'orange']
print(fruits[0])  # 输出: 'apple' (索引从0开始)
print(fruits[-1])  # 输出: 'orange' (负数表示从末尾开始)

2. 列表操作

修改元素

fruits = ['apple', 'banana', 'orange']
fruits[1] = 'pear'  # 修改第二个元素
print(fruits)  # 输出: ['apple', 'pear', 'orange']

添加元素

fruits = ['apple', 'banana']
fruits.append('orange')  # 在末尾添加
fruits.insert(1, 'pear')  # 在指定位置插入
print(fruits)  # 输出: ['apple', 'pear', 'banana', 'orange']

删除元素

fruits = ['apple', 'pear', 'banana', 'orange']
del fruits[1]  # 删除第二个元素
fruits.remove('banana')  # 删除指定值的元素
popped = fruits.pop()  # 删除并返回最后一个元素

3. 列表方法

常用方法

nums = [1, 2, 3, 4, 5]

nums.sort()  # 排序(原地修改)
nums.reverse()  # 反转(原地修改)
nums_copy = nums.copy()  # 创建副本
count = nums.count(2)  # 计算元素出现次数
index = nums.index(3)  # 查找元素索引

列表合并

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
combined = list1 + list2  # 使用+运算符
list1.extend(list2)  # 使用extend方法

4. 列表切片

基本切片

numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

print(numbers[2:5])  # 输出: [2, 3, 4] (索引2到5，不包括5)
print(numbers[:3])   # 输出: [0, 1, 2] (从开始到索引3)
print(numbers[5:])   # 输出: [5, 6, 7, 8, 9] (从索引5到末尾)
print(numbers[::2])  # 输出: [0, 2, 4, 6, 8] (步长为2)

5. 列表推导式

基本语法

# 创建一个0-9的平方列表
squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares)  # 输出: [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

# 带条件的列表推导式
even_squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]

6. 列表与循环

遍历列表

fruits = ['apple', 'banana', 'orange']

# 直接遍历元素
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# 遍历索引和元素
for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"Index {index}: {fruit}")

7. 注意事项

1. 列表是可变的，修改会影响所有引用该列表的变量
2. 浅拷贝与深拷贝的区别
3. 大列表操作可能消耗较多内存
4. 查找操作(in, index)在长列表中较慢

8. 性能提示

• 在开头插入/删除元素较慢(使用collections.deque替代)
• 成员测试(in操作)在集合(set)中更快
• 考虑使用生成器表达式处理大数据