python 串列、Tuple、字典與集合(一)-串列

Python 串列與tuple

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• Python有兩種序列結構：tuple 與 串列(list)
• 他們都有零個或多個元素，與字串不同的是，可以用不同類型的元素
• 每一個元素都可以是任何Python物件，因此可以任意地創造有深度且複雜的結構

Tuple vs 串列

• Tuple是不可變的，當指派一個元素給tuple後，他就再也不能更改了
• 串列是可變的，可以盡情地插入與刪除元素

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串列

• 串列適合用來追蹤東西的順序，特別是順序與內容可能會改變的時候
• 在串列中，同一個值可能會出現一次以上

用 [] 或 list() 建立

• 串列由0或多個元素組成的，以逗號分隔

>>> empty_list = []
>>> weekdays = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday']
>>> big_birds = ['emu', 'ostrich', 'cassowary']
>>> first_names = ['Graham', 'John', 'Terry', 'Michael']

• 也可以用 list()函式製作一個空串列

>>> another_empty_list = list()
>>> another_empty_list
[]

用list()來將其它的資料類型轉換成串列

• example

>>> list('cat')
['c', 'a', 't']

• 範例：將一個 tuple轉換成一個串列

>>> a_tuple = ('ready', 'fire', 'aim')
>>> list(a_tuple)
['ready', 'fire', 'aim']

• 用 spilt()來分割

>>> birthday = '1/6/1952'
>>> birthday.split('/')
['1', '6', '1952']

• 如上，若有連續兩個以上的分隔字串，則會得到一個空字串的串列項目：

>>> splitme = 'a/b//c/d///e'
>>> splitme.split('/')
['a', 'b', '', 'c', 'd', '', '', 'e']

• 若改用雙字元分隔字串 //

>>> splitme = 'a/b//c/d///e'
>>> splitme.split('//')
>>>
['a/b', 'c/d', '/e']

使用[位移值]來取得一個項目

• 如同字串，可以藉由指定串列內的某個值的位移值來取出

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo']
>>> marxes[0]
'Groucho'
>>> marxes[1]
'Chico'
>>> marxes[2]
'Harpo'

使用[位移值]來更改一個項目

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo']
>>> marxes[2] = 'Wanda'
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Wanda']

用一個範圍的位移值來以slice 取出項目

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo']
>>> marxes[0:2]
['Groucho', 'Chico']

• 串列的slice仍然是一個串列
• 以下有一些範例

1. 以2的間隔值往右移動

>>> marxes[::2]
['Groucho', 'Harpo']

2. 以2的間隔值往左移動

>>> marxes[::-2]
['Harpo', 'Groucho']

3. 將串列反過來的技巧

>>> marxes[::-1]
['Harpo', 'Chico', 'Groucho']

用 append()將項目附加到結尾

>>> marxes.append('Zeppo')
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Zeppo']

用 extend()或 += 來結合串列

• 使用 extend()將一個串列合併到另一個串列

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Zeppo']
>>> others = ['Gummo', 'Karl']
>>> marxes.extend(others)
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Zeppo', 'Gummo', 'Karl']

• 使用 append()，others會被加成一個串列項目，而不是合併裡面的項目

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Zeppo']
>>> others = ['Gummo', 'Karl']
>>> marxes.append(others)
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Zeppo', ['Gummo', 'Karl']]

用 insert() 與位移值來加入一個項目

• append()只能將項目加到串列的結尾，當欲將一個項目加到串列任何一個位移值之前時，可以使用insert()
• 超出串列結尾的位移值就會將項目加至結尾

>>> marxes.insert(3, 'Gummo')
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Gummo', 'Zeppo']
>>> marxes.insert(10, 'Karl')
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Gummo', 'Zeppo', 'Karl']

用 del與位移值來刪除一個項目

• 使用串列位置來刪除一筆項目，他後面的項目會往前遞補到被刪除的項目的位置，且串列長度減一

>>> del marxes[-1]
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Gummo', 'Zeppo']

• 刪除最後一個marxes串列版本的’Harpo’

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Gummo', 'Zeppo']
>>> marxes[2]
'Harpo'
>>> del marxes[2]
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Gummo', 'Zeppo']
>>> marxes[2]
'Gummo'

del 是 Python 陳述式，不是串列方法，就是不能說 marxes[-2].del()．他是一種賦值(=)的反向動作：他會將Python物件與名稱分離，而且如果那個名稱是最後一個參考物件的名稱，也會釋出物件的記憶體

用 remove()與值來刪除項目

• 若是不確定或不在乎某個項目在串列中的哪個位置，使用 remove() 與他的值來刪除它

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Gummo', 'Zeppo']
>>> marxes.remove('Gummo')
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Zeppo']

用 pop()與位移值來取的一個項目，並刪除他

• 如果呼叫 pop()並使用一個位移值，他會回傳該位移值項目，如果未使用引數，他會使用-1
• pop(0)會回傳串列的開頭，pop()與 pop(-1)會回傳結尾

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Zeppo']
>>> marxes.pop()
'Zeppo'
>>> marxes
['Groucho', 'Chico', 'Harpo']
>>> marxes.pop(1)
'Chico'
>>> marxes
['Groucho', 'Harpo']

用 index() 與值來尋找某個項目的位移值

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Zeppo']
>>> marxes.index('Chico')
1

用 in來測試值

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo', 'Zeppo']
>>> 'Groucho' in marxes
True
>>> 'Bob' in marxes
False

>>> words = ['a', 'deer', 'a', 'female', 'deer']
>>> 'deer' in words
True

若經常檢查串列中某些值是否存在，且不在乎項目的順序，Python 集合 更適合用來儲存及查看獨一無二的值

用 count() 來算出某個值的出現次數

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo']
>>> marxes.count('Harpo')
1
>>> marxes.count('Bob')
0

>>> snl_skit = ['cheeseburger', 'cheeseburger', 'cheeseburger']
>>> snl_skit.count('cheeseburger')
3

用 join()來轉換字串

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo']
>>> ', '.join(marxes)
'Groucho', 'Chico', 'Harpo'

• join()是一種字串方法，不是串列方法，不能使用 marxes.join(, )
• join()的引數是一個字串，或任何可迭代的字串序列，他輸出是一個字串，如果 join() 只是一個串列方法，你就不能將它用在其他可迭代物件，ex: tuple 或字串
• join() 是 split()的相反

>>> friends = ['Harry', 'Hermione', 'Ron']
>>> separator = ' * '
>>> joined = separator.join(friends)
>>> joined
'Harry * Hermione * Ron'

>>> separated = joined.split(separator)
>>> separated
['Harry', 'Hermione', 'Ron']
>>> separated == friends
True

用 sort()來排序項目

• Python 提供兩種函式：
  • 串列函式 sort() 會就地排序串列本身
  • 通用函式 sorted()會排序串列，之後回傳複本
• 如果串列項目是數字，在預設情況下，Python會昇冪排列數字，若是字串，Python會按照字母順序來排列

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo']
>>> sorted_marxes = sorted(marxes)
>>> sorted_marxes
['Chico', 'Groucho', 'Harpo']

• sorted_marxes是一個複本，建立他並不會改變原本的串列

>>> marxes 
['Groucho', 'Chico', 'Harpo']

• 但對 marxes串列呼叫串列函式 sort()，會改變 marxes

>>> marxes.sort()
>>> marxes 
['Groucho', 'Chico', 'Harpo']

>>> numbers = [2, 1, 4.0, 3]
>>> numbers.sort()
>>> numbers 
[1, 2, 3, 4.0]

>>> numbers = [2, 1, 4.0, 3]
>>> numbers.sort(reverse=True)
>>> numbers 
[4.0, 3, 2, 1]

使用 len()來取得長度

>>> marxes = ['Groucho', 'Chico', 'Harpo']
>>> len(marxes)
3

用 =來指派，用copy()來複製

>>> a = [1, 2, 3]
>>> a
[1, 2, 3]
>>> b = a 
>>> b
[1, 2, 3]
>>> a[0] = 'surprise'
>>> a
['surprise', 2, 3]
>>> b
['surprise', 2, 3]

>>> b
['surprise', 2, 3]
>>> b[0] = 'I hate surprises'
>>> b
['I hate surprises', 2, 3]
>>> a 
['I hate surprises', 2, 3]

• 可以使用以下方法，將串列的值複製到一個獨立、全新的串列：

1. 串列的 copy() 函式
2. list()轉換函式
3. 串列 slice[:]

• 原始串列仍然是a，用串列 copy()函式來製作b，用 list()轉換函式來製作c，用串列 slice來製作d

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a.copy() 
>>> c = list(a)
>>> d = a[:]

• b, c, d都是a的複本：他們都是新的物件，擁有自己的值，且與a所參考的原始串列物件[1, 2, 3]沒有關聯，改變 a不會影響b, c, d的複本：

>>> a[0] = 'integer lists are boring'
>>> a
['integer lists are boring', 2, 3]
>>> b
[1, 2, 3]
>>> c
[1, 2, 3]
>>> d
[1, 2, 3]