4.1 认识列表

4.1.1 什么是列表

列表（List）是Python中非常重要的数据类型，列表非常适合利用顺序和位置定位某一元素，尤其是当元素的顺序或内容经常发生改变时。与字符串不同，列表是可变的。它由一系列元素组成，所有的元素被包含在一对方括号中，是Python中最灵活的有序序列，列表可以存储任意类型的元素，通常作为函数的返回类型。列表和元组相似，也是由一组元素组成的，开发人员可以对列表实现添加、删除和查找等操作，元素的值可以被修改。在列表中，具有相同值的元素允许出现多次。

说明

使用过Java语言的读者可能想到了Java语言中的List接口，其中的ArrayList类继承自List接口，实现了动态数组的功能，可以添加或删除任意类型的对象。Python中列表的作用和ArrayList类相似，用法更灵活。

4.1.2 列表的创建方式

Python创建列表的方式非常简单，既可以使用中括号“[]”创建，也可以使用内置的list()函数快速创建。

1.使用中括号“[]”创建列表

使用中括号“[]”创建列表时，只需要在中括号“[]”中使用逗号分隔每个元素即可。列表的创建格式如下所示：

列表可以由零个或多个元素组成，元素之间用逗号分开，整个列表被方括号所包裹：

2.使用list()函数创建列表

可以使用list()函数来创建一个空列表：

使用list()函数同样可以创建列表，需要注意的是该函数接收的参数必须是一个可迭代类型的数据。例如：

4.1.3 访问列表元素

列表中的元素可以通过索引或切片的方式访问，下面分别使用这两种方式访问列表元素。

1.使用索引方式访问列表元素

使用索引可以获取列表中的指定元素。和字符串一样，通过偏移量可以从列表中提取对应位置的元素：

同样，负偏移量代表从尾部开始计数：

指定的偏移量对于待访问列表必须有效——该位置的元素在访问前已正确赋值。

注意

日常生活中，对某些东西计数或者编号的时候，可能会从1开始。所以Python使用的编号机制可能看起来很奇怪，但这种方法其实非常自然。在后面的章节中可以看到，这样做的一个原因是可以从最后一个元素开始计数：序列中的最后一个元素标记为-1，倒数第二个元素为-2，以此类推。这就意味着我们可以从第一个元素向前或者向后计数了，第一个元素位于最开始，索引为0，使用一段时间后，我们就会习惯于这种计数方式了。

2.使用切片方式访问列表元素

使用切片可以截取列表中的部分元素，得到一个新列表。例如：

使用切片提取列表的一个子序列：

获取列表中索引为2至末尾的元素：

获取列表中索引为0至索引为3的元素：

与字符串一样，列表的切片也可以设定除1外的步长。获取列表中的所有元素：

列表的切片仍然是一个列表。下面的例子从列表的开头开始每2个提取一个元素：

获取列表中索引为1至索引为4且步长为2的元素：

再试试从尾部开始提取，步长仍为2：

利用切片还可以巧妙地实现列表逆序：

4.1.4 列表的常用方法

在Python中，列表是由类list实现的，使用函数help（list）查看list类的定义，可以快速了解列表所包含的方法，Help函数同样适用于其他Python类。表4-1列出了列表的常用方法。

4.1.5 技能训练

上机练习1列表使用

需求说明

请尝试编写一些简短的程序来完成下面的练习。

（1）将一些朋友的姓名存储在一个列表中，并将其命名为names。依次访问该列表中的每个元素，从而将每个朋友的姓名都打印出来。

（2）继续使用前面的names列表，但不打印每个朋友的姓名，而为每人打印一条消息。每条消息都包含相同的问候语，但抬头为相应朋友的姓名。

上机练习2数到20

需求说明

使用list()函数与range()函数来创建一个列表，使用一个for循环打印数字1～20（含）。

上机练习33的倍数

需求说明

创建一个列表，其中包含3～30内能被3整除的数字；再使用一个for循环将这个列表中的数字都打印出来。

上机练习4计算立方

需求说明

将同一个数字乘三次称为立方。例如，在Python中，2的立方用2**3表示。请创建一个列表，其中包含前10个整数（即1～10）的立方，再使用一个for循环将这些立方值都打印出来。

上机练习5切片使用

需求说明

自定义一个列表，以完成如下任务。

➢ 打印消息“The first three items in the list are：”，再使用切片来打印列表的前三个元素。

➢ 打印消息“Three items from the middle of the list are：”，再使用切片来打印列表中间的三个元素。

➢ 打印消息“The last three items in the list are：”，再使用切片来打印列表末尾的三个元素。

上机练习6刮刮乐

需求说明

刮刮乐的玩法多种多样，彩民只要刮去刮刮乐上的银色油墨即可查看是否中奖。每张刮刮乐都有多个兑奖区，每个兑奖区对应着不同的获奖信息，包括“一等奖”“二等奖”“三等奖”和“谢谢惠顾”。假设现在有一张刮刮乐，该卡片上面共有8个刮奖区，大家只能刮开其中一个区域。

编写程序，实现模拟刮刮乐刮奖的过程。