Python嵌套列表：簡潔易用的數據結構

一、Python嵌套列表簡介

Python中的列表（List）是一種常用的數據結構，用於存儲一系列有序的數據。嵌套列表是將一個列表作為另一個列表的元素。這種數據結構在Python中非常靈活，可以用於存儲各種複雜的數據類型，例如多維數組和樹。

# 二維列表示例
matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

上述代碼中，我們定義了一個二維列表，其中每個元素都是由一個含有三個整數的列表組成。

二、創建嵌套列表的方式

1. 嵌套列表的追加方式

nested_list = []  # 創建一個空的嵌套列表
inner_list = [1, 2, 3]  # 創建一個普通的列表

nested_list.append(inner_list)  # 將inner_list添加到nested_list中

在上述代碼中，我們創建了一個空的嵌套列表nested_list，然後創建了一個普通的列表inner_list，最後用append()方法將inner_list添加到nested_list中，以形成一個含有一個元素的嵌套列表。

2. 使用循環創建嵌套列表

nested_list = []

for i in range(3):
    inner_list = []
    for j in range(3):
        inner_list.append(i * 3 + j + 1)
    nested_list.append(inner_list)

上述代碼中，我們使用嵌套循環創建了一個含有三個元素的嵌套列表。內部循環用於創建三個元素的列表inner_list，外部循環用於將inner_list添加到嵌套列表nested_list中。

3. 列表生成式

nested_list = [[i * 3 + j + 1 for j in range(3)] for i in range(3)]

上述代碼中，我們使用列表生成式直接創建了一個含有三個元素的嵌套列表。

三、嵌套列表的操作

1. 訪問嵌套列表的元素

我們可以像訪問普通列表中的元素一樣，使用索引訪問嵌套列表中的元素。

# 訪問嵌套列表的元素
print(matrix[0])  # [1, 2, 3]
print(matrix[0][1])  # 2

2. 添加新的元素

# 添加新的元素
matrix.append([10, 11, 12])  # 在末尾添加一個元素
matrix.insert(1, [13, 14, 15])  # 在指定位置插入一個元素

在上述代碼中，我們使用append()方法在嵌套列表的末尾添加了一個元素，並使用insert()方法在索引為1的位置插入了一個新的元素。

3. 修改嵌套列表中的元素

# 修改嵌套列表中的元素
matrix[1][1] = 0  # 修改索引為[1][1]的元素的值為0

4. 刪除嵌套列表中的元素

# 刪除嵌套列表中的元素
del matrix[1]  # 刪除索引為1的元素
matrix.remove([10, 11, 12])  # 刪除指定的元素

四、使用嵌套列表處理數據

嵌套列表的靈活性和易用性使其成為處理數據的理想數據結構之一。下面我們通過一個簡單的例子來說明如何使用嵌套列表處理數據。

假設我們有2017年某城市每個季度的GDP數據，現在需要計算全年的GDP和平均值。

gdp_data = [[10.54, 10.77, 11.8, 12.25], [11.11, 11.51, 12.64, 13.13],
            [12.02, 12.67, 13.86, 14.27], [12.75, 13.54, 14.9, 15.26]]

# 計算全年GDP
total_gdp = 0
for quarter_gdp in gdp_data:
    for gdp in quarter_gdp:
        total_gdp += gdp
print("全年GDP為：", total_gdp)

# 計算GDP平均值
average_gdp = [[sum(quarter_gdp) / len(quarter_gdp) for quarter_gdp in gdp_data]]
print("平均GDP為：", average_gdp[0][0])

在上述代碼中，我們首先創建了一個嵌套列表gdp_data，其中包含了2017年某城市每個季度的GDP數據。我們通過雙層循環遍歷了gdp_data中的所有元素，計算出了全年的GDP，並使用了列表生成式計算了GDP平均值。

五、小結

本文從嵌套列表的簡介、創建方式、操作和應用等方面對其進行了詳細的闡述。嵌套列表是Python中非常靈活和易用的數據結構之一，可以用於各種複雜數據類型的存儲和處理。