Python 基础教程(3rd ed)(36):列表和元组 2.3.3

阅读数:47 2019 年 10 月 26 日 09:51

Python基础教程(3rd ed)(36):列表和元组 2.3.3

(列表:Python 的主力:列表方法)

方法是与对象(列表、数、字符串等)联系紧密的函数。通常,像下面这样调用方法:

复制代码
object.method(arguments)

方法调用与函数调用很像,只是在方法名前加上了对象和句点(第 7 章将详细阐述方法到底是什么)。列表包含多个可用来查看或修改其内容的方法。

  1. append

    方法append用于将一个对象附加到列表末尾。

    复制代码
    >>> lst = [1, 2, 3]
    >>> lst.append(4)
    >>> lst
    [1, 2, 3, 4]

    你可能心存疑虑,为何给列表取lst这样糟糕的名字,而不称之为list呢?我原本是可以这样做的,但你可能还记得,list是一个内置函数1,如果我将前述列表命名为list,就无法调用这个函数。在特定的应用程序中,通常可给列表选择更好的名称。诸如lst等名称确实不能提供任何信息。因此,如果列表为价格列表,可能应该将其命名为pricesprices_of_eggspricesOfEggs

    1 实际上,从 Python 2.2 起,list就是类型,而不是函数了(tuplestr亦如此)。有关这方面的完整说明,请参阅 9.3.2 节。

    另外请注意,与其他几个类似的方法一样,append也就地修改列表。这意味着它不会返回修改后的新列表,而是直接修改旧列表。这通常正是你想要的,但有时会带来麻烦。我将在本章后面介绍sort时再回过头来讨论这一点。

  2. clear

    方法clear就地清空列表的内容。

    复制代码
    >>> lst = [1, 2, 3]
    >>> lst.clear()
    >>> lst
    []

    这类似于切片赋值语句lst[:] = []

  3. copy

    方法copy复制列表。前面说过,常规复制只是将另一个名称关联到列表。

    复制代码
    >>> a = [1, 2, 3]
    >>> b = a
    >>> b[1] = 4
    >>> a
    [1, 4, 3]

    要让ab指向不同的列表,就必须将b关联到a的副本。

    复制代码
    >>> a = [1, 2, 3]
    >>> b = a.copy()
    >>> b[1] = 4
    >>> a
    [1, 2, 3]

    这类似于使用a[:]list(a),它们也都复制a

  4. count

    方法count计算指定的元素在列表中出现了多少次。

    复制代码
    >>> ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be'].count('to')
    2
    >>> x = [[1, 2], 1, 1, [2, 1, [1, 2]]]
    >>> x.count(1)
    2
    >>> x.count([1, 2])
    1
  5. extend

    方法extend让你能够同时将多个值附加到列表末尾,为此可将这些值组成的序列作为参数提供给方法extend。换而言之,你可使用一个列表来扩展另一个列表。

    复制代码
    >>> a = [1, 2, 3]
    >>> b = [4, 5, 6]
    >>> a.extend(b)
    >>> a
    [1, 2, 3, 4, 5, 6]

    这可能看起来类似于拼接,但存在一个重要差别,那就是将修改被扩展的序列(这里是a)。在常规拼接中,情况是返回一个全新的序列。

    复制代码
    >>> a = [1, 2, 3]
    >>> b = [4, 5, 6]
    >>> a + b
    [1, 2, 3, 4, 5, 6]
    >>> a
    [1, 2, 3]

    如你所见,拼接出来的列表与前一个示例扩展得到的列表完全相同,但在这里a并没有被修改。鉴于常规拼接必须使用ab的副本创建一个新列表,因此如果你要获得类似于下面的效果,拼接的效率将比extend低:

    复制代码
    >>> a = a + b

    另外,拼接操作并非就地执行的,即它不会修改原来的列表。要获得与extend相同的效果,可将列表赋给切片,如下所示:

    复制代码
    >>> a = [1, 2, 3]
    >>> b = [4, 5, 6]
    >>> a[len(a):] = b
    >>> a
    [1, 2, 3, 4, 5, 6]

    这虽然可行,但可读性不是很高。

  6. index

    方法index在列表中查找指定值第一次出现的索引。

    复制代码
    >>> knights = ['We', 'are', 'the', 'knights', 'who', 'say', 'ni']
    >>> knights.index('who')
    4
    >>> knights.index('herring')
    Traceback (innermost last):
    File "<pyshell>", line 1, in ?
    knights.index('herring')
    ValueError: list.index(x): x not in list

    搜索单词'who'时,发现它位于索引 4 处。

    复制代码
    >>> knights[4]
    'who'

    然而,搜索'herring'时引发了异常,因为根本就没有找到这个单词。

  7. insert

    方法insert用于将一个对象插入列表。

    复制代码
    >>> numbers = [1, 2, 3, 5, 6, 7]
    >>> numbers.insert(3, 'four')
    >>> numbers
    [1, 2, 3, 'four', 5, 6, 7]

    extend一样,也可使用切片赋值来获得与insert一样的效果。

    复制代码
    >>> numbers = [1, 2, 3, 5, 6, 7]
    >>> numbers[3:3] = ['four']
    >>> numbers
    [1, 2, 3, 'four', 5, 6, 7]

    这虽巧妙,但可读性根本无法与使用insert媲美。

  8. pop

    方法pop从列表中删除一个元素(末尾为最后一个元素),并返回这一元素。

    复制代码
    >>> x = [1, 2, 3]
    >>> x.pop()
    3
    >>> x
    [1, 2]
    >>> x.pop(0)
    1
    >>> x
    [2]

    注意 pop是唯一既修改列表又返回一个非None值的列表方法。

    使用pop可实现一种常见的数据结构——(stack)。栈就像一叠盘子,你可在上面添加盘子,还可从上面取走盘子。最后加入的盘子最先取走,这被为后进先出(LIFO)。

    pushpop是大家普遍接受的两种栈操作(加入和取走)的名称。Python 没有提供push,但可使用append来替代。方法popappend的效果相反,因此将刚弹出的值压入(或附加)后,得到的栈将与原来相同。

    复制代码
    >>> x = [1, 2, 3]
    >>> x.append(x.pop())
    >>> x
    [1, 2, 3]

    提示 要创建先进先出(FIFO)的队列,可使用insert(0, ...)代替append。另外,也可继续使用append,但用pop(0)替代pop()。一种更佳的解决方案是,使用模块collections中的deque。有关这方面的详细信息,请参阅第 10 章。

  9. remove

    方法remove用于删除第一个为指定值的元素。

    复制代码
    >>> x = ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be']
    >>> x.remove('be')
    >>> x
    ['to', 'or', 'not', 'to', 'be']
    >>> x.remove('bee')
    Traceback (innermost last):
    File "<pyshell>", line 1, in ?
    x.remove('bee')
    ValueError: list.remove(x): x not in list

    如你所见,这只删除了为指定值的第一个元素,无法删除列表中其他为指定值的元素(这里是字符串'bee')。

    请注意,remove是就地修改且不返回值的方法之一。不同于pop的是,它修改列表,但不返回任何值。

  10. reverse

    方法reverse按相反的顺序排列列表中的元素(我想你对此应该不会感到惊讶)。

    复制代码
    >>> x = [1, 2, 3]
    >>> x.reverse()
    >>> x
    [3, 2, 1]

    注意到reverse修改列表,但不返回任何值(与removesort等方法一样)。

    提示 如果要按相反的顺序迭代序列,可使用函数reversed。这个函数不返回列表,而是返回一个迭代器(迭代器将在第9章详细介绍)。你可使用list将返回的对象转换为列表。

    复制代码
    >>> x = [1, 2, 3]
    >>> list(reversed(x))
    [3, 2, 1]
  11. sort

    方法sort用于对列表就地排序2。就地排序意味着对原来的列表进行修改,使其元素按顺序排列,而不是返回排序后的列表的副本。

    2 多说一句,从 Python 2.3 起,方法sort使用的是稳定的排序算法。

    复制代码
    >>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
    >>> x.sort()
    >>> x
    [1, 2, 4, 6, 7, 9]

    前面介绍了多个修改列表而不返回任何值的方法,在大多数情况下,这种行为都相当自然(例如,对append来说就如此)。需要强调sort的行为也是这样的,因为这种行为给很多人都带来了困惑。在需要排序后的列表副本并保留原始列表不变时,通常会遭遇这种困惑。为实现这种目标,一种直观(但错误)的方式是像下面这样做:

    复制代码
    >>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
    >>> y = x.sort() # Don't do this!
    >>> print(y)
    None

    鉴于sort修改x且不返回任何值,最终的结果是x是经过排序的,而y包含None。为实现前述目标,正确的方式之一是先将y关联到x的副本,再对y进行排序,如下所示:

    复制代码
    >>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
    >>> y = x.copy()
    >>> y.sort()
    >>> x
    [4, 6, 2, 1, 7, 9]
    >>> y
    [1, 2, 4, 6, 7, 9]

    只是将x赋给y是不可行的,因为这样xy将指向同一个列表。为获取排序后的列表的副本,另一种方式是使用函数sorted

    复制代码
    >>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
    >>> y = sorted(x)
    >>> x
    [4, 6, 2, 1, 7, 9]
    >>> y
    [1, 2, 4, 6, 7, 9]

    实际上,这个函数可用于任何序列,但总是返回一个列表3

    3 实际上,函数sorted可用于任何可迭代的对象。可迭代的对象将在第 9 章详细介绍。

    复制代码
    >>> sorted('Python')
    ['P', 'h', 'n', 'o', 't', 'y']

    如果要将元素按相反的顺序排列,可先使用sort(或sorted),再调用方法reverse,也可使用参数reverse,这将在下一小节介绍。

  12. 高级排序

    方法sort接受两个可选参数:keyreverse。这两个参数通常是按名称指定的,称为关键字参数,将在第 6 章详细讨论。参数key类似于参数cmp:你将其设置为一个用于排序的函数。然而,不会直接使用这个函数来判断一个元素是否比另一个元素小,而是使用它来为每个元素创建一个键,再根据这些键对元素进行排序。因此,要根据长度对元素进行排序,可将参数key设置为函数len

    复制代码
    >>> x = ['aardvark', 'abalone', 'acme', 'add', 'aerate']
    >>> x.sort(key=len)
    >>> x
    ['add', 'acme', 'aerate', 'abalone', 'aardvark']

    对于另一个关键字参数reverse,只需将其指定为一个真值(TrueFalse,将在第 5 章详细介绍),以指出是否要按相反的顺序对列表进行排序。

    复制代码
    >>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
    >>> x.sort(reverse=True)
    >>> x
    [9, 7, 6, 4, 2, 1]

    函数sorted也接受参数keyreverse。在很多情况下,将参数key设置为一个自定义函数很有用。第 6 章将介绍如何创建自定义函数。

    提示 如果你想更深入地了解排序,可以参阅文章“Sorting Mini-HOW TO”: https://wiki.python.org/moin/HowTo/Sorting

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