Python List: 數據存儲必備，快速索引和操作列表元素

一、List的簡介

Python中的List是一個有序的集合，可以保存任意類型的數據，包括整數、字元串和其他對象的引用。List通過方括弧[]來表示，其中元素之間用逗號分隔。

# 創建一個包含不同數據類型的List

list1 = [1, 2, "three", 4.0, ["five", 6]]

# 訪問List中的元素

print(list1[0])   # 輸出 1
print(list1[2])   # 輸出 three
print(list1[-1][0])  # 輸出 five

需要注意的是，List中的元素可以是任何類型的數據，甚至可以包含另一個List或其他數據類型。同時，List是一個可變的數據類型，也就是說它的值可以在程序執行過程中被修改。

二、創建List的方式

創建List的方式有兩種：通過[]創建空List，通過list()從已有的序列或其他數據類型轉換而來。

# 創建空的List

list1 = []  # 或者 list1 = list()

# 從已有的序列轉換而來

str1 = "Hello, world!"
list2 = list(str1)
print(list2)    # 輸出 ['H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '!']

# 從其他數據類型轉換而來

tuple1 = (1, 2, 3)
list3 = list(tuple1)
print(list3)    # 輸出 [1, 2, 3]

三、 List的基本操作

1. 修改List

List是可變數據類型，因此可以對其進行修改。可以使用索引來直接修改List中的元素，也可以使用切片操作來替換List中的部分元素。

# 修改List中的元素

list1 = ['a', 'b', 'c', 'd']
list1[1] = 'e'
print(list1)    # 輸出 ['a', 'e', 'c', 'd']

# 使用切片替換List中的部分元素

list2 = ['a', 'b', 'c', 'd']
list2[1:3] = ['e', 'f']
print(list2)    # 輸出 ['a', 'e', 'f', 'd']

2. 添加和刪除元素

List中提供了多種方法來添加和刪除元素。可以使用append()方法在List的末尾添加一個元素，使用insert()方法在指定位置插入一個元素，使用remove()方法刪除指定元素，使用pop()方法刪除List的指定位置的元素。

# 添加元素

list1 = ['a', 'b', 'c', 'd']
list1.append('e')
print(list1)    # 輸出 ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

# 插入元素

list2 = ['a', 'b', 'd', 'e']
list2.insert(2, 'c')
print(list2)    # 輸出 ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

# 刪除元素

list3 = ['a', 'b', 'c', 'd']
list3.remove('c')
print(list3)    # 輸出 ['a', 'b', 'd']

# 刪除指定位置的元素

list4 = ['a', 'b', 'c', 'd']
list4.pop(2)
print(list4)    # 輸出 ['a', 'b', 'd']

四、 List的高級操作

1. 列表的遍歷

List可以使用for循環進行遍歷。可以使用range()函數來生成需要遍歷的索引值，也可以直接遍歷List中的元素。

# 遍歷List中的元素

list1 = ['a', 'b', 'c']
for i in list1:
    print(i)
# 輸出 a b c

# 遍歷List中的索引值

list2 = ['a', 'b', 'c']
for i in range(len(list2)):
    print(i, list2[i])
# 輸出
# 0 a
# 1 b
# 2 c

2. 列表的排序、查詢和計數

List提供了多種方法來對其進行排序，查詢和計數。

# 按照元素首字母的ASCII碼進行排序

list1 = ['c', 'a', 'b', 'd']
list1.sort()
print(list1)    # 輸出 ['a', 'b', 'c', 'd']

# 反向排序

list2 = ['c', 'a', 'b', 'd']
list2.sort(reverse=True)
print(list2)    # 輸出 ['d', 'c', 'b', 'a']

# 查詢元素的索引值

list3 = ['a', 'b', 'c', 'c']
print(list3.index('c'))    # 輸出 2

# 計算元素在List中出現的次數

list4 = ['a', 'b', 'c', 'c']
print(list4.count('c'))    # 輸出 2

3. 列表的切片和連接

可以使用切片操作來獲取List中的一段元素，也可以使用+運算符來連接兩個List。

# 從List中獲取一段元素

list1 = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print(list1[1:4])    # 輸出 ['b', 'c', 'd']

# 連接兩個List

list2 = ['a', 'b', 'c']
list3 = ['d', 'e', 'f']
list4 = list2 + list3
print(list4)    # 輸出 ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

五、總結

Python中的List是一個靈活而強大的數據類型，可以用於存儲任意類型的數據，並且提供了多種基本操作和高級操作。List的靈活性和強大性使得它成為Python中不可或缺的數據類型之一。在Python編程中，掌握List的使用和操作是至關重要的。