Python List數據結構學習筆記

一、List簡介

在Python中，List是一種非常常用的數據結構，它是一種有序的集合，可以用來保存各種類型的對象，如數字、字符串、函數對象等。List中的元素類型並不需要相同，也可以包含其他List。

List是一個可變的對象，即它的長度和內容可以隨時改變。可以在List的末尾添加（append）、插入指定位置（insert）、刪除（remove）、彈出（pop）、清空（clear）等操作。

# List的創建
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = ['apple', 'banana', 'orange']
list3 = [1, 'apple', True, [2, 3, 4]]

二、List基本操作

1. List的訪問

List中的元素可以通過下標來訪問，下標從0開始。可以使用負數下標來表示倒數的元素。同時，也可以使用切片（slicing）操作來訪問List中的子序列。

# List的訪問
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(list1[0])     # 輸出1
print(list1[-1])    # 輸出5
print(list1[1:3])   # 輸出[2, 3]
print(list1[:3])    # 輸出[1, 2, 3]
print(list1[2:])    # 輸出[3, 4, 5]

2. List的添加元素

可以使用append()方法在List末尾添加元素，使用insert()方法在指定位置插入元素。

# List的添加元素
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list1.append(6)
print(list1)        # 輸出[1, 2, 3, 4, 5, 6]

list1.insert(2, 7)
print(list1)        # 輸出[1, 2, 7, 3, 4, 5, 6]

3. List的刪除元素

可以使用remove()方法刪除List中指定元素，使用pop()方法彈出指定位置的元素。如果不指定位置，則默認彈出末尾的元素。

# List的刪除元素
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list1.remove(3)
print(list1)        # 輸出[1, 2, 4, 5]

list1.pop(2)
print(list1)        # 輸出[1, 2, 5]

list1.pop()
print(list1)        # 輸出[1, 2]

4. List的排序

List可以使用sort()方法對元素進行排序，默認為升序。也可以使用reverse()方法將List反轉。

# List的排序
list1 = [5, 3, 4, 2, 1]
list1.sort()
print(list1)        # 輸出[1, 2, 3, 4, 5]

list1.reverse()
print(list1)        # 輸出[5, 4, 3, 2, 1]

三、List高級操作

1. List的複製

List可以使用copy()方法複製一個副本，也可以使用切片操作創建一個新的List。

# List的複製
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = list1.copy()
print(list2)        # 輸出[1, 2, 3, 4, 5]

list3 = list1[:]
print(list3)        # 輸出[1, 2, 3, 4, 5]

2. List的連接

可以使用+運算符將兩個List連接起來，也可以使用extend()方法將一個List添加到另一個List的末尾。

# List的連接
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
list3 = list1 + list2
print(list3)        # 輸出[1, 2, 3, 4, 5, 6]

list1.extend(list2)
print(list1)        # 輸出[1, 2, 3, 4, 5, 6]

3. List的映射

可以使用map()函數將List中的元素映射到一個新的List中。

# List的映射
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = list(map(lambda x: x + 1, list1))
print(list2)        # 輸出[2, 3, 4, 5, 6]

四、小結

Python List是一種非常常用的數據結構，提供了多種基本操作和高級操作。

在實際開發中，我們可以使用List來存儲和處理數據，比如存儲用戶信息、商品信息等。同時，也可以通過多種操作來對List進行處理，如篩選、排序、統計等。

學習Python List還需要繼續掌握它的高級操作以及與其他數據結構的結合使用，如List與dict結合使用實現映射表的存儲和查詢。