常见数据结构-list列表

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一、什么情况下使用列表？

• 思考

  存储 5 个人的年龄，求他们的平均值

  age1 = 18
  age2 = 19
  age3 = 20
  age4 = 21
  age5 = 22

• 思考

  存储 100 个人的年龄

• 解决

  使用列表

二、基本使用

• 本质

  是一个有序集合

• 创建列表

  '''
  创建列表
      格式：列表名 = [元素 1, 元素 2, ……, 元素 n]
  '''
  # 创建空列表 
  li1 = []
  print(li1, type(li1))
   
  # 创建带有元素的列表 
  # 注意：列表中元素的类型可以不同，但是在今后的开发中一般不存在这种状况 
  li2 = [1, 2, 3, 4, 5, "good", True]
  print(li2)

• 列表元素的访问

  # 列表元素的访问 
  li3 = [1,2,3,4,5]
  # 往列表末尾添加元素 
  li3.append(6)
  # 获取元素  列表名 [下标]
  print(li3[2])
  # print(li3[9]) #下标超出范围，溢出 
  # print(li3[-1]) # 下标可以是负数，- 1 表示最后一个元素的下标，- 2 表示倒数第二个，依次类推 
  # 修改元素 列表名 [下标] = 值 
  li3[2] = 33
  # li3[6] = 10 #下标不存在 
  print(li3)
  # 截取列表 
  print(li3[1:3])
  print(li3[1:])
  print(li3[:3])

• 列表操作

  # 列表相加（列表组合）
  li4 = [1,2,3]
  li5 = [4,5,6]
  li6 = li4 +li5
  print(li6)

  # 列表相乘（列表重复）
  li7 = [7,8,9]
  li8 = li7 * 3
  print(li7)
  print(li8)

  # 成员判断 
  li9 = [1,2,3]
  print(1 in li9)
  print(4 in li9)

三、二维列表

概念：列表中的元素是一位列表的列表

本质：一维列表

li1 = [[1,2,3],
        [4,5,6],
        [7,8,9]]
 
print(li1[1][1])

四、内置功能

• append(obj)

  在列表的末尾添加一个新的元素

  li1 = [1,2,3,4,5]
  li1.append(6)
  li1.append([7,8,9])
  print(li1)

• extend(seq)

  在列表的末尾一次追加多个元素

  li2 = [1,2,3,4,5]
  li2.extend([6,7,8])
  print(li2)

• insert(index, obj)

  将元素 obj 按下标插入列表，不会覆盖原数据，原数据会按顺序后移

  li3 = [1,2,3,4,5]
  li3.insert(2, 100)
  print(li3)

• pop(index=-1)

  移除列表中指定下标出的元素，默认移除最后一个，返回被删掉的数据

  li4 = [1,2,3,4,5]
  data = li4.pop()
  print(data, li4)

• remove(obj)

  移除列表中第一次出现的 obj 元素

  li5 = [1,2,3,4,5,2,4,2,5,6,7]
  li5.remove(2)
  print(li5)

• clear()

  清空列表

  li6 = [1,2,3,4,5]
  li6.clear()
  print(li6)

• count(obj)

  返回元素 obj 在列表中出现的次数

  li7 = [1,2,3,4,5,2,4,2,5,6,7]
  print(li7.count(2))

• len(seq)

  返回列表中元素的个数

  li8 = [1,2,3,4,5]
  print(len(li8))

• index(obj)

  在列表中获取元素第一次出现的下标，没有则会抛出 ValueError 异常

  li9 = [1,2,3,4,5,2,4,2,5,6,7]
  print(li9.index(2))

• max(seq)

  返回列表中最大的元素

  print(max([2,3,4,1,4,6,7,3]))
  

• min(seq)

  返回列表中最小的元素

• reverse()

  列表倒序

  li10 = [1,2,3,4,5]
  li10.reverse()
  print(li10)

• sort()

  根据 func 函数给定的规则进行列表元素的排序，默认升序

  li11 = [2,1,3,5,4]
  li11.sort()
  print(li11)

• list(seq)

  将其他类型的集合转为列表类型

  str1 = "baism"
  li12 = list(str1)
  print(li12, type(li12))

五、内存问题

• 赋值

  • == 与 is

    num1 = 1
    num2 = 1
    print(id(num1), id(num2))
    print(num1 == num2)
    print(num1 is num2)
    num3 = 401
    num4 = 401
    print(id(num3), id(num4))
    print(num3 == num4)
    print(num3 is num4)

  • 赋值

    a = [1,2,3,4,5]
    b = a
    print(id(a), id(b))
    print(a == b)
    print(a is b)

    c = [1,2,3,4,5,[7,100,9]]
    d = c
    print(c == d)
    print(c is d)
    c[5][0] = 60
    print(c)
    print(d)

• 浅拷贝

  只拷贝表层元素

  from copy import copy
   
  a = [1,2,3,4,5]
  b = copy(a)
  print(id(a), id(b))
  print(a == b)
  print(a is b)
   
  c = [1,2,3,[4,5,6]]
  d = copy(c)
  print(id(c), id(d))
  print(c == d)
  print(c is d)
  print(id(c[3]), id(d[3]))
  print(c[3] == d[3])
  print(c[3] is d[3])

• 深拷贝

  注意：不论深拷贝还是浅拷贝都会在内存中生成一片新的内容空间 (把拷贝的内容在内存中重新创建一份)

  两者有区别的前提：元素中有另外的列表

  说明：深拷贝在内存中重新创建所有子元素

  from copy import deepcopy
   
  a = [1,2,3,4,5]
  b = deepcopy(a)
  print(id(a), id(b))
  print(a == b)
  print(a is b)
   
  c = [1,2,3,4,5,[6,7,8]]
  d = deepcopy(c)
  print(id(c), id(d))
  print(c == d)
  print(c is d)
  print(id(c[5]), id(d[5]))
  print(c[5] == d[5])
  print(c[5] is d[5])