Python中不同類型的列表

Python是一種功能強大的編程語言，其內置數據結構之一為列表。列表可以容納任意數量的元素，並且可以存儲不同類型的數據。

一、列表的基本操作

Python的列表類型支持許多操作，如索引、切片、添加元素和刪除元素等。以下是幾個常用的操作示例：

# 創建一個空列表
my_list = []

# 向列表中添加元素
my_list.append(1)
my_list.append('hello')
my_list.append([2, 3, 4])

# 訪問列表中的元素
print(my_list[0])       # 訪問第一個元素
print(my_list[-1])      # 訪問最後一個元素
print(my_list[2][1])    # 訪問第三個元素中的第二個元素

# 修改列表中的元素
my_list[0] = 100

# 刪除元素
del my_list[1]

這些操作是在Python中處理列表時常用的基本操作。讓我們繼續探究不同類型的列表。

二、普通列表

普通列表是Python中最基本的類型。它可以容納任意數量的元素，並且可以存儲不同類型的數據。

# 創建一個普通列表
my_list = ['apple', 123, 3.14, True]

# 訪問列表中的元素
print(my_list[0])   # 輸出：apple
print(my_list[-1])  # 輸出：True

# 修改列表中的元素
my_list[0] = 'orange'
print(my_list)      # 輸出：['orange', 123, 3.14, True]

普通列表是Python中最靈活的一種類型，可以存儲不同類型的數據。但是，當我們需要存儲大量同類型的數據時，列表會變得非常笨重。這時就需要使用Python中的數組類型。

三、數組

Python中的數組類型與普通列表類似，但它只能存儲同一種數據類型的元素。數組的存儲效率比普通列表高，因為它們是基於C語言編寫的，並且只需要佔用一定的內存。

import array

# 創建一個整數類型的數組
my_array = array.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

# 訪問數組中的元素
print(my_array[0])   # 輸出：1
print(my_array[-1])  # 輸出：5

# 修改數組中的元素
my_array[0] = 6
print(my_array)      # 輸出：array('i', [6, 2, 3, 4, 5])

在數組中，我們必須指定元素的類型。常見的類型包括整數、浮點數和字符。您可以在「array」函數中指定類型代碼來創建一個數組。

四、元組

元組是Python中的另一種類型。它與列表非常相似，但是元組是不可變的，也就是說，一旦創建就不能修改。元組可以存儲不同類型的數據。

# 創建一個元組
my_tuple = ('apple', 123, 3.14, True)

# 訪問元組中的元素
print(my_tuple[0])   # 輸出：apple
print(my_tuple[-1])  # 輸出：True

# 修改元組中的元素（無法完成）
my_tuple[0] = 'orange'

元組不允許修改，這可能會產生一些限制，但它們是對於不需要更改的信息和常量從程序的設計層面上來說是非常有用的。

五、命名元組

Python還提供了命名元組作為元組的子類。命名元組可以指定元組的字段名稱，這樣我們可以像對象一樣使用點語法來訪問元組的字段。

from collections import namedtuple

# 創建一個命名元組類
Person = namedtuple('Person', ['name', 'age'])

# 創建一個實例
person1 = Person(name='John', age=25)

# 訪問元組中的元素
print(person1.name)   # 輸出：John
print(person1.age)    # 輸出：25

命名元組與普通元組非常相似，但是我們可以使用點語法來訪問元組的字段。這使得代碼更加易讀。

六、結論

Python中支持多種類型的列表，包括普通列表、數組、元組和命名元組。每種類型都有其優點和局限性。普通列表是最靈活的一種，但當需要存儲大量相同類型的數據時，數組會更加高效。元組是不可變的，適用於不需要更改的信息和常量。命名元組是元組的一個子類，提供了字段名稱以提高代碼可讀性。