Python中List部分的用法

一、List的基本概念

List是Python語言中最常用的數據類型之一，它是一個有序、可變的數據集合，每個元素都可以通過索引來訪問。List中可以包含任意類型的對象，如其他的List、Tuple、數字、字符串等。

用[]來表示一個List，元素間用逗號隔開。例如：

>>> a = [1, 2, "hello", 3.14]

上述代碼定義了一個List，其中包含了一個整數，一個字符串和一個浮點數。

二、List的索引與切片

要訪問List中的某個元素，可以通過索引來實現。Python的List索引從0開始，也可以使用負數表示從後往前數的位置。索引的語法是用[]括起來索引值。例如：

>>> a = [1, 2, "hello", 3.14]
>>> a[0]
1
>>> a[-1]
3.14
>>> a[2]
'hello'

除了單個元素的訪問，還可以使用切片語法獲取List的一個子集。切片是指從一個List中獲取一部分元素的操作，語法是[start : end]，start表示開始位置，end表示結束位置，注意這裡的end是不包含在切片中的。例如：

>>> a = [1, 2, "hello", 3.14, "world"]
>>> a[1:3]
[2, 'hello']
>>> a[:3]
[1, 2, 'hello']
>>> a[3:]
[3.14, 'world']

三、List的操作

1. 修改List中的元素

由於List是可變的數據類型，我們可以通過索引來修改List中的元素。例如：

>>> a = [1, 2, "hello", 3.14]
>>> a[1] = "Python"
>>> a
[1, 'Python', 'hello', 3.14]

2. 增加元素

List中可以通過append()方法向末尾添加元素，也可以通過insert()方法指定位置插入元素。例如：

>>> a = [1, 2, "hello", 3.14]
>>> a.append("world")
>>> a
[1, 2, 'hello', 3.14, 'world']
>>> a.insert(2, "Python")
>>> a
[1, 2, 'Python', 'hello', 3.14, 'world']

3. 刪除元素

List中可以通過remove()方法刪除指定的元素，也可以通過del語句刪除指定位置的元素。例如：

>>> a = [1, 2, "hello", 3.14]
>>> a.remove("hello")
>>> a
[1, 2, 3.14]
>>> del a[1]
>>> a
[1, 3.14]

需要注意的是，remove()方法只會刪除第一個匹配的元素，如果有多個相同元素，需要多次調用remove()方法。

4. 列表的拼接

可以使用 “+” 操作符將兩個列表拼接在一起, 即將一個列表中的所有元素添加到另一個列表的尾部。

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [4, 5, 6]
>>> c = a + b
>>> c
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

四、List的遍歷

在Python中，有多種遍歷List的方式，其中最常見的是使用for循環遍歷每個元素。例如：

>>> a = [1, 2, "hello", 3.14]
>>> for item in a:
...     print(item)
...
1
2
hello
3.14

此外，還可以使用while循環和Len()函數遍歷List。例如：

>>> a = [1, 2, "hello", 3.14]
>>> i = 0
>>> while i < len(a):
...     print(a[i])
...     i += 1
...
1
2
hello
3.14

五、List的排序

Python中的List可以使用sort()方法對元素進行排序，可以指定升序或降序排序。例如：

>>> a = [3, 1, 5, 2, 4]
>>> a.sort()
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> a.sort(reverse=True)
>>> a
[5, 4, 3, 2, 1]

六、List的複製

Python中的List可以使用copy()方法或[:]符號進行複製。注意，List的複製是淺複製，即複製的是對象引用，而不是對象本身。例如：

>>> a = [1, 2, "hello", 3.14]
>>> b = a.copy()
>>> b
[1, 2, 'hello', 3.14]
>>> c = a[:]
>>> c
[1, 2, 'hello', 3.14]

七、List的推導式

List的推導式是一種快速的生成List的方法，語法類似於數學中的集合定義。例如：

>>> a = [i for i in range(10)] # 生成0到9的List
>>> a
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> b = [i for i in range(10) if i % 2 == 0] # 生成0到9中的偶數集合
>>> b
[0, 2, 4, 6, 8]

八、List的應用

List是Python中最常用的數據類型之一，在實際開發中也有廣泛的應用。例如，List常用於存儲一組數據、去重、數據展示以及離散化等場景。例如：

# 存儲一組數據
scores = [85, 76, 92, 88, 90]

# 去重
a = [1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 6]
b = list(set(a))
print(b) #[1, 2, 3, 4, 5, 6]

# 數據展示
names = ["Tom", "Jerry", "Mike", "Lucy", "Bob"]
for name in names:
    print(name)

# 離散化
def get_grade(score):
    if score >= 90:
        return 'A'
    elif score >= 80:
        return 'B'
    elif score >= 70:
        return 'C'
    else:
        return 'D'
        
scores = [85, 76, 92, 88, 90]
grades = [get_grade(score) for score in scores]
print(grades) # ['B', 'C', 'A', 'B', 'A']

九、小結

List是Python中最重要的數據類型之一，它具有可變性、存儲任意類型對象和支持多種操作等特點。 List的操作包括索引、增加、刪除、排序和遍歷等。List的應用也非常廣泛，例如，可以用於存儲一組數據、去重、數據展示以及離散化等場景。