Python List 實現數據存儲與管理

一、List簡介

List是Python中常用的數據結構之一，類似於其他語言中的數組。它可以存儲任意類型的元素，包括數字、字元串、元組、甚至包含其他List的List。List採用線性的數據結構，可以支持隨機訪問、修改、插入和刪除等操作。

在實際開發中，List廣泛應用於數據存儲和管理，比如存儲日誌、配置信息、用戶列表、訂單記錄等等。

# 創建一個List
my_list = [1, 'apple', (2, 3), [4, 5, 6]]

二、List基本操作

1. 訪問元素

List中的元素通過索引進行訪問，索引從0開始。如果使用負數索引，則表示從右向左數，-1表示最後一個元素。

# 訪問List中的元素
my_list = ['apple', 'banana', 'orange']
print(my_list[0]) # apple
print(my_list[-1]) # orange

2. 修改元素

List中的元素是可變的，可以通過索引來修改。

# 修改List中的元素
my_list = ['apple', 'banana', 'orange']
my_list[1] = 'pear'
print(my_list) # ['apple', 'pear', 'orange']

3. 插入元素

List中可以使用insert()方法在指定位置插入新的元素，也可以使用append()方法在末尾添加新元素。

# 插入元素
my_list = ['apple', 'banana', 'orange']
my_list.insert(1, 'pear')
print(my_list) # ['apple', 'pear', 'banana', 'orange']

my_list.append('grape')
print(my_list) # ['apple', 'pear', 'banana', 'orange', 'grape']

4. 刪除元素

List中可以使用del關鍵字或者remove()方法來刪除元素。

# 刪除元素
my_list = ['apple', 'banana', 'orange']
del my_list[1]
print(my_list) # ['apple', 'orange']

my_list.remove('orange')
print(my_list) # ['apple']

三、List高級操作

1. 切片操作

使用List的切片操作可以提取部分元素，切片操作使用[start:end]的語法。

# 切片操作
my_list = ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']
print(my_list[1:3]) # ['banana', 'orange']，包含索引1不包含索引3
print(my_list[:2]) # ['apple', 'banana']，不指定start則默認從0開始
print(my_list[2:]) # ['orange', 'grape']，不指定end則默認到List的末尾

2. 迭代操作

使用for循環可以迭代訪問List中的所有元素。

# 迭代操作
my_list = ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']
for item in my_list:
    print(item)

3. List排序

List可以使用sort()方法對元素進行排序，也可以使用sorted()函數。

# List排序
my_list = [3, 1, 4, 2]
my_list.sort()
print(my_list) # [1, 2, 3, 4]

sorted_list = sorted(my_list, reverse=True)
print(sorted_list) # [4, 3, 2, 1]

4. List合併

可以使用+運算符或extend()方法將兩個List合併。

# List合併
list1 = ['apple', 'banana']
list2 = ['orange', 'grape']
list3 = list1 + list2
print(list3) # ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']

list1.extend(list2)
print(list1) # ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']

5. List推導式

List推導式可以根據特定的條件過濾、修改、擴展List。

# List推導式
list1 = [1, 2, 3, 4]
list2 = [x * 2 for x in list1 if x % 2 == 0]
print(list2) # [4, 8]

四、應用場景

1. 存儲配置信息

在很多應用程序中，需要存儲一些配置信息，比如資料庫連接信息、日誌級別等等。可以使用List來存儲這些信息，便於操作和傳遞。

# 存儲配置信息
config = [
    {'db_host': '127.0.0.1', 'db_port': 3306, 'db_user': 'admin', 'db_password': '123456'},
    {'log_path': '/var/log', 'log_level': 'DEBUG'}
]

2. 存儲用戶信息

很多Web應用程序需要存儲用戶信息，比如用戶名、密碼、郵箱、註冊時間等等。可以使用List來存儲這些信息，方便添加、查找、刪除用戶。

# 存儲用戶信息
users = [
    {'username': 'admin', 'password': '123456', 'email': 'admin@example.com', 'created_time': '2021-01-01'},
    {'username': 'user1', 'password': '654321', 'email': 'user1@example.com', 'created_time': '2021-01-02'}
]

3. 存儲訂單信息

很多電商網站需要存儲訂單信息，包括訂單號、商品列表、總金額、收貨地址、買家信息等等。可以使用List存儲每個訂單的信息，方便查詢、修改、刪除。

# 存儲訂單信息
orders = [
    {'order_id': '20210101001', 'product_list': ['apple', 'banana'], 'total_price': 10.5, 'address': 'Beijing', 'buyer': 'admin'},
    {'order_id': '20210102001', 'product_list': ['orange', 'grape'], 'total_price': 15.2, 'address': 'Shanghai', 'buyer': 'user1'}
]

總結

List是Python中最常見的數據結構之一，可以用於存儲和管理各種類型的數據。本文介紹了List的基本操作和高級操作，以及在實際開發中的應用場景。希望讀者可以掌握List的使用方法，並靈活應用到自己的項目中。