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作者：陈tooyoung@阿里云Python训练营 博客地址：
Python 是一种通用编程语言，其在科学计算和机器学习领域具有广泛的应用。如果我们打算利用 Python 来执行机器学习，那么对 Python 有一些基本的了解就是至关重要的。本 Python 入门系列体验就是为这样的初学者精心准备的。
列表的定义
列表的创建
向列表中添加元素
删除列表中的元素
获取列表中的元素
列表的常用操作符
列表的其他方法
元组
创建和访问一个元组
更新和删除一个元组
元组相关的操作符
内置方法
解压元组
列表
简单数据类型
整型
浮点型
布尔型
容器数据类型
列表
元组
字典
集合
字符串
列表的定义
列表是有序集合，没有固定大小，能够保存任意数量任意类型的 Python 对象，语法为[元素1, 元素2, ..., 元素n]。
关键点是「中括号 []」和「逗号 ,」
中括号 把所有元素绑在一起
逗号 将每个元素一一分开
列表的创建 创建一个普通列表x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(x, type(x))
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x = [2, 3, 4, 5, 6, 7]
print(x, type(x))
# [2, 3, 4, 5, 6, 7]
利用range()创建列表x = list(range(10))
print(x, type(x))
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
x = list(range(1, 11, 2))
print(x, type(x))
# [1, 3, 5, 7, 9]
x = list(range(10, 1, -2))
print(x, type(x))
# [10, 8, 6, 4, 2]
利用推导式创建列表x = [0] * 5
print(x, type(x))
# [0, 0, 0, 0, 0]
x = [0 for i in range(5)]
print(x, type(x))
# [0, 0, 0, 0, 0]
x = [i for i in range(10)]
print(x, type(x))
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
x = [i for i in range(1, 10, 2)]
print(x, type(x))
# [1, 3, 5, 7, 9]
x = [i for i in range(10, 1, -2)]
print(x, type(x))
# [10, 8, 6, 4, 2]
x = [i ** 2 for i in range(1, 10)]
print(x, type(x))
# [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
x = [i for i in range(100) if (i % 2) != 0 and (i % 3) == 0]
print(x, type(x))
# [3, 9, 15, 21, 27, 33, 39,
注意：
由于list的元素可以是任何对象，因此列表中所保存的是对象的指针。即使保存一个简单的[1,2,3]，也有3个指针和3个整数对象。
x = [a] * 4操作中，只是创建4个指向list的引用，所以一旦a改变，x中4个a也会随之改变。
x = [[0] * 3] * 4
print(x, type(x))
# [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
x[0][0] = 1
print(x, type(x))
# [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]
a = [0] * 3
x = [a] * 4
print(x, type(x))
# [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
x[0][0] = 1
print(x, type(x))
# [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]
创建一个混合列表mix = [1, 'lsgo', 3.14, [1, 2, 3]]
print(mix, type(mix))
# [1, 'lsgo', 3.14, [1, 2, 3]]
创建一个空列表empty = []
print(empty, type(empty)) # []
列表不像元组，列表内容可更改 (mutable)，因此附加 (append,extend)、插入 (insert)、删除 (remove,pop) 这些操作都可以用在它身上。
向列表中添加元素
list.append(obj)在列表末尾添加新的对象，只接受一个参数，参数可以是任何数据类型，被追加的元素在 list 中保持着原结构类型。
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.append('Thursday')
print(x)
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', 'Thursday']
print(len(x)) # 6
此元素如果是一个 list，那么这个 list 将作为一个整体进行追加，注意append()和extend()的区别。
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.append(['Thursday', 'Sunday'])
print(x)
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', ['Thursday', 'Sunday']]
print(len(x)) # 6
list.extend(seq)在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.extend(['Thursday', 'Sunday'])
print(x)
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', 'Thursday', 'Sunday']
print(len(x)) # 7
严格来说append是追加，把一个东西整体添加在列表后，而extend是扩展，把一个东西里的所有元素添加在列表后。
list.insert(index, obj)在编号index位置插入obj。
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.insert(2, 'Sunday')
print(x)
# ['Monday', 'Tuesday', 'Sunday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(len(x)) # 6
删除列表中的元素
list.remove(obj)移除列表中某个值的第一个匹配项
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.remove('Monday')
print(x) # ['Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
list.pop([index=-1])移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
y = x.pop()
print(y) # Friday
y = x.pop(0)
print(y) # Monday
y = x.pop(-2)
print(y) # Wednesday
print(x) # ['Tuesday', 'Thursday']
remove和pop都可以删除元素，前者是指定具体要删除的元素，后者是指定一个索引。
del var1[, var2 ……]删除单个或多个对象。
如果知道要删除的元素在列表中的位置，可使用del语句。
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
del x[0:2]
print(x) # ['Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
获取列表中的元素
通过元素的索引值，从列表获取单个元素，注意，列表索引值是从0开始的。
通过将索引指定为-1，可让Python返回最后一个列表元素，索引 -2 返回倒数第二个列表元素，以此类推。
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', ['Thursday', 'Friday']]
print(x[0], type(x[0])) # Monday
print(x[-1], type(x[-1])) # ['Thursday', 'Friday']
print(x[-2], type(x[-2])) # Wednesday
切片的通用写法是start : stop : step
"start :"
以step为 1 (默认) 从编号start往列表尾部切片。
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(x[3:]) # ['Thursday', 'Friday']
print(x[-3:]) # ['Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
": stop"
以step为 1 (默认) 从列表头部往编号stop切片。
week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[:3]) # ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday']
print(week[:-3]) # ['Monday', 'Tuesday']
"start : stop"
以step为 1 (默认) 从编号start往编号stop切片。
week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[1:3]) # ['Tuesday', 'Wednesday']
print(week[-3:-1]) # ['Wednesday', 'Thursday']
- "start : stop : step"
以具体的step从编号start往编号stop切片。注意最后把step设为 -1，相当于将列表反向排列。
week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[1:4:2]) # ['Tuesday', 'Thursday']
print(week[:4:2]) # ['Monday', 'Wednesday']
print(week[1::2]) # ['Tuesday', 'Thursday']
print(week[::-1])
# ['Friday', 'Thursday', 'Wednesday', 'Tuesday', 'Monday']
" : "
复制列表中的所有元素（浅拷贝）。
week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[:])
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
浅拷贝与深拷贝list1 = [123, 456, 789, 213]
list2 = list1
list3 = list1[:]
print(list2) # [123, 456, 789, 213]
print(list3) # [123, 456, 789, 213]
list1.sort()
print(list2) # [123, 213, 456, 789]
print(list3) # [123, 456, 789, 213]
list1 = [[123, 456], [789, 213]]
list2 = list1
list3 = list1[:]
print(list2) # [[123, 456], [789, 213]]
print(list3) # [[123, 456], [789, 213]]
list1[0][0] = 111
print(list2) # [[111, 456], [789, 213]]
print(list3) # [[111, 456], [789, 213]]
列表的常用操作符
等号操作符：==
连接操作符+
重复操作符*
成员关系操作符in、not in
「等号 ==」，只有成员、成员位置都相同时才返回True。
列表拼接有两种方式，用「加号 +」和「乘号 *」，前者首尾拼接，后者复制拼接。
list1 = [123, 456]
list2 = [456, 123]
list3 = [123, 456]
print(list1 == list2) # False
print(list1 == list3) # True
list4 = list1 + list2 # extend()
print(list4) # [123, 456, 456, 123]
list5 = list3 * 3
print(list5) # [123, 456, 123, 456, 123, 456]
list3 *= 3
print(list3) # [123, 456, 123, 456, 123, 456]
print(123 in list3) # True
print(456 not in list3) # False
前面三种方法（append,extend,insert）可对列表增加元素，它们没有返回值，是直接修改了原数据对象。 而将两个list相加，需要创建新的 list 对象，从而需要消耗额外的内存，特别是当 list 较大时，尽量不要使用 “+” 来添加list。
列表的其它方法
list.count(obj)统计某个元素在列表中出现的次数
list1 = [123, 456] * 3
print(list1) # [123, 456, 123, 456, 123, 456]
num = list1.count(123)
print(num) # 3
list.index(x[, start[, end]])从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
list1 = [123, 456] * 5
print(list1.index(123)) # 0
print(list1.index(123, 1)) # 2
print(list1.index(123, 3, 7)) # 4
list.reverse()反向列表中元素
x = [123, 456, 789]
x.reverse()
print(x) # [789, 456, 123]
list.sort(key=None, reverse=False)对原列表进行排序。
key-- 主要是用来进行比较的元素，只有一个参数，具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中，指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。
reverse-- 排序规则，reverse = True降序，reverse = False升序（默认）。
该方法没有返回值，但是会对列表的对象进行排序。
x = [123, 456, 789, 213]
x.sort()
print(x)
# [123, 213, 456, 789]
x.sort(reverse=True)
print(x)
# [789, 456, 213, 123]
# 获取列表的第二个元素
def takeSecond(elem):
return elem[1]
x = [(2, 2), (3, 4), (4, 1), (1, 3)]
x.sort(key=takeSecond)
print(x)
# [(4, 1), (2, 2), (1, 3), (3, 4)]
x.sort(key=lambda a: a[0])
print(x)
# [(1, 3), (2, 2), (3, 4), (4, 1)]
元组
「元组」定义语法为：(元素1, 元素2, ..., 元素n)
小括号把所有元素绑在一起
逗号将每个元素一一分开
创建和访问一个元组
Python 的元组与列表类似，不同之处在于tuple被创建后就不能对其进行修改，类似字符串。
元组使用小括号，列表使用方括号。
元组与列表类似，也用整数来对它进行索引 (indexing) 和切片 (slicing)。
t1 = (1, 10.31, 'python')
t2 = 1, 10.31, 'python'
print(t1, type(t1))
# (1, 10.31, 'python')
print(t2, type(t2))
# (1, 10.31, 'python')
tuple1 = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
print(tuple1[1]) # 2
print(tuple1[5:]) # (6, 7, 8)
print(tuple1[:5]) # (1, 2, 3, 4, 5)
tuple2 = tuple1[:]
print(tuple2) # (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
创建元组可以用小括号 ()，也可以什么都不用，为了可读性，建议还是用 ()。
元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号，否则括号会被当作运算符使用。
x = (1)
print(type(x)) #
x = 2, 3, 4, 5
print(type(x)) #
x = []
print(type(x)) #
x = ()
print(type(x)) #
x = (1,)
print(type(x)) #
print(8 * (8)) # 64
print(8 * (8,)) # (8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8)
创建二维元组。
x = (1, 10.31, 'python'), ('data', 11)
print(x)
# ((1, 10.31, 'python'), ('data', 11))
print(x[0])
# (1, 10.31, 'python')
print(x[0][0], x[0][1], x[0][2])
# 1 10.31 python
print(x[0][0:2])
# (1, 10.31)
更新和删除一个元组week = ('Monday', 'Tuesday', 'Thursday', 'Friday')
week = week[:2] + ('Wednesday',) + week[2:]
print(week) # ('Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday')
元组有不可更改 (immutable) 的性质，因此不能直接给元组的元素赋值，但是只要元组中的元素可更改 (mutable)，那么我们可以直接更改其元素，注意这跟赋值其元素不同。
t1 = (1, 2, 3, [4, 5, 6])
print(t1) # (1, 2, 3, [4, 5, 6])
t1[3][0] = 9
print(t1) # (1, 2, 3, [9, 5, 6])
元组相关的操作符
等号操作符：==
连接操作符+
重复操作符*
成员关系操作符in、not in
「等号 ==」，只有成员、成员位置都相同时才返回True。
元组拼接有两种方式，用「加号 +」和「乘号 *」，前者首尾拼接，后者复制拼接。
t1 = (123, 456)
t2 = (456, 123)
t3 = (123, 456)
print(t1 == t2) # False
print(t1 == t3) # True
t4 = t1 + t2
print(t4) # (123, 456, 456, 123)
t5 = t3 * 3
print(t5) # (123, 456, 123, 456, 123, 456)
t3 *= 3
print(t3) # (123, 456, 123, 456, 123, 456)
print(123 in t3) # True
print(456 not in t3) # False
内置方法
元组大小和内容都不可更改，因此只有count和index两种方法。
t = (1, 10.31, 'python')
print(t.count('python')) # 1
print(t.index(10.31)) # 1
count('python')是记录在元组t中该元素出现几次，显然是 1 次
index(10.31)是找到该元素在元组t的索引，显然是 1
解压元组
解压（unpack）一维元组（有几个元素左边括号定义几个变量）
t = (1, 10.31, 'python')
(a, b, c) = t
print(a, b, c)
# 1 10.31 python
解压二维元组（按照元组里的元组结构来定义变量）
t = (1, 10.31, ('OK', 'python'))
(a, b, (c, d)) = t
print(a, b, c, d)
# 1 10.31 OK python
如果你只想要元组其中几个元素，用通配符「*」，英文叫 wildcard，在计算机语言中代表一个或多个元素。下例就是把多个元素丢给了rest变量。
t = 1, 2, 3, 4, 5
a, b, *rest, c = t
print(a, b, c) # 1 2 5
print(rest) # [3, 4]
如果你根本不在乎 rest 变量，那么就用通配符「*」加上下划线「_」。
t = 1, 2, 3, 4, 5
a, b, *_ = t
print(a, b) # 1 2
所以这篇文章，我们先来回顾和总结Python数据结构里常用操作。Python中常见的数据结构可以统称为容器（container）。序列（如列表和元组）、映射（如字典）以及集合（set）是三类主要的容器。而扁平序列如str、bytes、bytearray、memoryview 和 array.array等不在这篇文章的讨论范围内。
在此，我们先从元组开始说起。
元组区别于列表的显著特征之一就是它不能被修改，但其另外一个作用就是 用于没有字段名的记录 [1] 。因为后者经常被忽略，我们先来看看元组作为记录的作用。
使用括号就可以定义一个元组。元组中的每个元素都存放了记录中一个字段的数据，外加这个字段的位置。正是这个位置信息给数据赋予了意义。下面的例子中，元组就被当作记录加以利用：
输出为：
上述for循环中的操作提取了元组中的元素，也叫作拆包（unpacking）。平行赋值是对元组拆包很好的应用，示例如下：
还有一个经典而优雅的应用是交换变量的值：
用 * 运算符把一个可迭代对象拆开作为函数的参数，例如Python的内置函数pmod接收两个数字类型的参数，返回商和余数。以下范例将使用 * 将元组传入函数。
输出为：
有些函数有多个返回值，将其赋给一个变量时，变量类型即是元组：
输出为：
zip是Python的内置函数，能够接收两个或多个序列，并组成一个元组列表，在Python3中会返回一个迭代器，如下所示：
输出为：
元组当然也支持一些常规操作，如对于元组 a = (1, 'y', 5, 5, 'x') ：
上述内容不仅涵盖了元组的基本操作，同时也结合了实际工作中常搭配使用的其他函数、运算符等。在回顾这些知识时主要参考了两本经典的Python编程书籍：《流畅的Python》和《像计算机科学家一样思考Python》，有兴趣的朋友可以深入阅读！
希望这篇文章对你有帮助，下回将总结Python列表的使用技巧。
[1]《流畅的Python》:
Python列表及元组的相同点
1. 索引相同，从左到右都为0~n-1;
2. 拼接相同，都可以用+拼接;
3. 计数相同，都使用len()函数统计元素个数、使用count()函数统计指定元素的出现次数;
4. 都属于有序序列;
5. 都可以使用del删除;
6. 都可以使用*来使本身重复;
7. 可以强制转换且切片方法一致;
8. 都可以使用for循环来进行元素遍历、索引遍历以及枚举遍历;
9. 使用index()方法获取指定元素的索引;
10. 使用运算符in测试是否包括某个元素。
Python列表及元组的不同点
1. 类型不同，元组类型为tuple，列表类型为lsit;
2. 修改方式不同，元组不能修改，列表可以根据索引来修改元素值;
3. 删除方式不同，列表使用pop()等函数删除元素，而元组不能删除元素，只能用del删除整个元组;
4. 查找方式不同，列表只能用Index()函数来查看，元组只能用index()函数来查看。
除了元组是不可变的之外，还应有语义上的区别来指导它们的用法。元组是异构数据结构（即它们的条目具有不同的含义），而列表是同类序列。元组具有结构，列表具有顺序。
使用这种区别可以使代码更加明确和易于理解。
一个示例是成对的页和行号，以成对参考书中的位置，如：
my_location = (42, 11) # page number, line number
然后，可以将其用作字典中的键来存储有关位置的注释。另一方面，列表可用于存储多个位置。自然地，人们可能想在列表中添加或删除位置，因此使列表可变是有意义的。另一方面，从现有位置添加或删除项目没有意义-因此，元组是不可变的。
在某些情况下，可能想更改现有位置元组中的项目，例如在页面的各行中进行迭代时。但是元组不变性迫使您为每个新值创建一个新的位置元组。从表面上看，这似乎很不方便，但是使用这样的不可变数据是值类型和函数式编程技术的基石，它可以具有很多优点。
官方Python文档也提到了这一点
“组是不可变的，并且通常包含一个异类序列…”。
在像Haskell这样的静态类型语言中，元组中的值通常具有不同的类型，并且元组的长度必须固定。在列表中，所有值都具有相同的类型，并且长度不是固定的。因此区别非常明显。
