Python3 列表

list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。

>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']

获取

>>> classmates[2]
'Tracy'

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：

以此类推，可以获取倒数第2个、倒数第3个：friends[-1]，friends[-2]
list是一个可变的有序表，所以，可以往list中追加元素到末尾：

friends.append("zx")
friends.insert(0, "yyn")
friends.pop() // 删除最后一个元素
friends.pop(1) // 删除索引1对应的元素
friends[0] = "hh" // 直接对索引0赋值

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

要拿到

'php'

可以写

s[2][1]

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。

如果要定义一个空的tuple，可以写成

()

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

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！

条件判断

if

判断条件还可以简写，比如写：

if x:
print('True')
else:
　　 print('False');

只要

x

是非零数值、非空字符串、非空list等，就判断为

True

if <条件判断1>:
<执行1>
elif <条件判断2>:
<执行2>
elif <条件判断3>:
<执行3>
else:
<执行4>

input()

返回的数据类型是

str

，Python提供了

int()

函数来进行数据转换。

循环

Python的循环有两种，一种是for...in循环，依次把list或tuple中的每个元素迭代出来，看例子：

names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
for name in names:
print(name)

计算1-10的和

sum = 0
for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
sum = sum + x
print(sum)

Python提供一个

range()

函数，可以生成一个整数序列，再通过

list()

函数可以转换为list。比如

range(5)

生成的序列是从0开始小于5的整数：

>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]

sum = 0
for x in range(101):
sum = sum + x
print(sum)

第二种循环是while循环，只要条件满足，就不断循环，条件不满足时退出循环。比如我们要计算100以内所有奇数之和，可以用while循环实现：

sum = 0
n = 99
while n > 0:
sum = sum + n
n = n - 2
print(sum)

dict

Python内置了字典：dict的支持，dict全称dictionary，在其他语言中也称为map，使用键-值（key-value）存储，具有极快的查找速度。

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85} >>> d['Michael'] 95

为什么dict查找速度这么快？因为dict的实现原理和查字典是一样的。假设字典包含了1万个汉字，我们要查某一个字，一个办法是把字典从第一页往后翻，直到找到我们想要的字为止，这种方法就是在list中查找元素的方法，list越大，查找越慢。

第二种方法是先在字典的索引表里（比如部首表）查这个字对应的页码，然后直接翻到该页，找到这个字。无论找哪个字，这种查找速度都非常快，不会随着字典大小的增加而变慢。

dict就是第二种实现方式，给定一个名字，比如

'Michael'

，dict在内部就可以直接计算出

Michael

对应的存放成绩的“页码”，也就是

95

这个数字存放的内存地址，直接取出来，所以速度非常快。

你可以猜到，这种key-value存储方式，在放进去的时候，必须根据key算出value的存放位置，这样，取的时候才能根据key直接拿到value。

把数据放入dict的方法，除了初始化时指定外，还可以通过key放入：

>>> d['Adam'] = 67
>>> d['Adam']
67

由于一个key只能对应一个value，所以，多次对一个key放入value，后面的值会把前面的值冲掉，如果key不存在，dict就会报错：

要避免key不存在的错误，有两种办法，一是通过

in

判断key是否存在：

>>> 'Thomas' in d
False

二是通过dict提供的get方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value：

>>> d.get('Thomas')
>>> d.get('Thomas', -1)
-1

要删除一个key，用

pop(key)

方法，对应的value也会从dict中删除：
务必注意，dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。

和list比较，dict有以下几个特点：

查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而增加；

需要占用大量的内存，内存浪费多。

而list相反：

查找和插入的时间随着元素的增加而增加；

占用空间小，浪费内存很少。

所以，dict是用空间来换取时间的一种方法。

dict可以用在需要高速查找的很多地方，在Python代码中几乎无处不在，正确使用dict非常重要，需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。

这是因为dict根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的结果不同，那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）

set

set和dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。

要创建一个set，需要提供一个list作为输入集合：

>>> s = set([1, 2, 3])

重复元素在set中自动被过滤：s = set([1, 2, 3, 3]) # s = (1, 2, 3)
通过

add(key)

方法可以添加元素到set中，可以重复添加，但不会有效果
通过

remove(key)

方法可以删除元素

>>> s.remove(4)

set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作：

>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s2 = set([2, 3, 4])
>>> s1 & s2
{2, 3}
>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4}

set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value，但是，set的原理和dict一样，所以，同样不可以放入可变对象，因为无法判断两个可变对象是否相等，也就无法保证set内部“不会有重复元素”。试试把list放入set，看看是否会报错。

不可变对象

上面我们讲了，str是不变对象，而list是可变对象。

对于可变对象，比如list，对list进行操作，list内部的内容是会变化的

>>> a = ['c', 'b', 'a']
>>> a.sort()
>>> a
['a', 'b', 'c']

而对于不可变对象，比如str，对str进行操作呢：

>>> a = 'abc'
>>> a.replace('a', 'A')
'Abc' # replace方法创建了一个新字符串'Abc'并返回
>>> a
'abc'

要始终牢记的是，

a

是变量，而

'abc'

才是字符串对象！有些时候，我们经常说，对象

a

的内容是

'abc'

，但其实是指，

a

本身是一个变量，它指向的对象的内容才是

'abc'

：
所以，对于不变对象来说，调用对象自身的任意方法，也不会改变该对象自身的内容。相反，这些方法会创建新的对象并返回，这样，就保证了不可变对象本身永远是不可变的。