python入门 到脱坑 基本数据类型—列表
以下是Python列表（List）的入门详解，包含基础操作、常用方法和实用技巧，适合初学者系统掌握：
一、列表基础
1. 定义列表
# 空列表
empty_list = []
# 包含不同类型元素的列表
mixed_list = [1, "apple", 3.14, True]
# 嵌套列表
matrix = [[1, 2], [3, 4]]2. 列表特性
- 有序：元素按添加顺序存储
- 可变：可随时修改内容
- 支持索引：从0开始计数
二、基础操作
1. 访问元素
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
# 正向索引（从0开始）
print(fruits[0]) # "apple"
# 负向索引（从-1开始）
print(fruits[-1]) # "orange"
# 嵌套列表访问
matrix = [[1, 2], [3, 4]]
print(matrix[0][1]) # 22. 切片操作
numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
print(numbers[1:4]) # [1, 2, 3]（1到3号元素）
print(numbers[:3]) # [0, 1, 2]（前3个元素）
print(numbers[::2]) # [0, 2, 4]（步长为2）3. 修改列表
# 修改单个元素
fruits[1] = "pear" # ["apple", "pear", "orange"]
# 修改切片
numbers[1:3] = [9, 8] # [0, 9, 8, 3, 4, 5]三、常用方法
1. 增删元素
方法 | 描述 | 示例 |
append(x) | 末尾添加元素 | fruits.append("grape") |
insert(i, x) | 指定位置插入 | fruits.insert(1, "peach") |
remove(x) | 删除首个匹配值 | fruits.remove("apple") |
pop([i]) | 删除并返回指定位置元素 | fruits.pop(0) |
clear() | 清空列表 | fruits.clear() |
2. 列表操作
方法 | 描述 | 示例 |
extend(iterable) | 合并另一个可迭代对象 | fruits.extend(["kiwi", "mango"]) |
index(x) | 返回元素索引 | fruits.index("banana") |
count(x) | 统计元素出现次数 | [1,2,1].count(1) → 2 |
sort() | 原地排序 | numbers.sort(reverse=True) |
reverse() | 原地反转 | fruits.reverse() |
3. 列表复制
# 浅拷贝（创建新对象）
new_list = old_list.copy()
# 或
new_list = old_list[:]
# 深拷贝（解决嵌套列表引用问题）
import copy
deep_copy = copy.deepcopy(nested_list)四、列表生成式
1. 基本语法
# 生成平方数列
squares = [x**2 for x in range(5)] # [0, 1, 4, 9, 16]2. 带条件的生成式
# 只保留偶数
evens = [x for x in range(10) if x % 2 == 0] # [0, 2, 4, 6, 8]3. 嵌套循环
# 矩阵展开
matrix = [[1, 2], [3, 4]]
flat = [num for row in matrix for num in row] # [1, 2, 3, 4]五、实用技巧
1. 遍历列表（同时获取索引）
for index, value in enumerate(fruits):
print(f"Index {index}: {value}")2. 随机选择元素
import random
print(random.choice(fruits)) # 随机选一个
random.shuffle(fruits) # 打乱列表顺序3. 列表合并
# 方法1：extend()
list1.extend(list2)
# 方法2：+运算
combined = list1 + list2
# 方法3：解包（Python 3.5+）
merged = [*list1, *list2]4. 列表去重
unique = list(set(duplicate_list)) # 简单但会打乱顺序
# 保持顺序的去重
from collections import OrderedDict
unique = list(OrderedDict.fromkeys(duplicate_list))六、常见问题
Q1: 如何判断列表是否为空？
if not my_list:
print("列表为空")Q2: 为什么修改切片会影响原列表？
a = [1, 2, 3]
b = a[:] # 创建副本而非引用
b[0] = 9
print(a) # [1, 2, 3]（原列表不变）Q3: 如何高效处理大型列表？
# 使用生成器表达式节省内存
sum(x**2 for x in range(1000000)) # 不创建临时列表七、性能注意事项
操作 | 时间复杂度 | 说明 |
索引/赋值（lst[i]） | O(1) | 随机访问极快 |
append()/pop() | O(1) | 尾部操作高效 |
insert(0)/pop(0) | O(n) | 头部操作慢 |
x in lst | O(n) | 需要遍历检查 |
sort() | O(n log n) | 快速排序算法 |
建议：频繁头部操作时考虑collections.deque
八、下一步学习建议
- 练习：尝试用列表实现购物车、学生成绩管理等小程序
- 进阶：学习列表与NumPy数组的区别
- 扩展：了解map()、filter()等函数式编程工具