13、列表拓展

1.列表的元素

首先，我們來聊聊列表的元素。

雖然你已經有所了解，

但還是看看下面這張圖復習一下。

在編程里，列表中的數據被稱為列表的元素。

以上面例子來看，列表 skills 中有兩個元素，

分別是 '英語六級' 和 '吉他'，

且這兩個元素都是字符串。

列表是一個包容的數據類型.

其中的元素可以為任意數據類型，

包括整數、浮點數、字符串，列表，

以及后續我們會學到的元組，字典等。

舉個例子，我們以 bag 來代表知楓的書包，

pen_bag 來代表書包內的筆袋。

我們先閱讀一段代碼。

在這串代碼里面，我創建了兩個列表，

分別為：bag 和 pen_bag。

其中在列表 bag 里面，一共有三個元素，

包括兩個字符串：'電腦'，'雨傘'；

以及一個我們創建的列表 pen_bag。

我們打印一下列表 bag 看看。

此時你可以看到終端顯示為：

['電腦', '雨傘', ['筆', '尺子', '涂改液']] 這個結果。

也就是說，列表中的列表，同樣是一個元素。

這就好比知楓的書包里可以放電腦外，

還可以再放一個小包裝筆尺。

列表元素可以是任何數據類型。

它不止像上面這個例子那樣，

可以是一個列表，

它還可以是我們后面會學到的字典和元組。

總之，無論是什么數據類型，

我們都可以把它看成一個元素。

打印出來的兩個結果是兩個一樣的列表。

這是因為創建列表時，直接將數據寫在里面，

和使用變量來代替的效果是一樣的。

2 索引取值

列表中的每個元素都有其對應位置的數字編號，即索引。

只要在列表后面加一個中括號 []，

Python 里從 0 開始計數，

所以 '吉他' 的索引是 1，

'英文六級'的索引是 0。

例如：list[n] 它表示的是：

從左往右數，第 n+1 個元素。

除此之外，Python 還支持用負數做索引，

比如 list[-n] 它表示的是：

從右往左數，第 n 個元素。

所以如果你想提取列表 skills 中的 '吉他'，

你還可以寫成：skills[-1]。

用負數做索引這種用法會使用在你不知道列表有多長，

但你就是想拿到最后倒數第 n 個元素的時候。

【代碼練習】把小包 bag 中的'筆'拿出來。

第一步我們先要從書包 bag 把小包 pen_bag 拿出來。

第二步我們需要把小包 bag 中的'筆'拿出來。

這個過程，很像剝洋蔥，

一層一層地去把列表打開，拿到我們想要的東西。

總結一下，當需要兩次索引的時候，

在 Python 上的格式為：list[索引][索引]。

3.3 列表的切片

索引 [a:b] 的切取范圍是：a <= X < b

要從列表里取多個元素怎么辦？

此時，我們會用到一種新的技巧：切片 。

切片即在列表中切取一段數據，

生成一個新的列表。

在切片時，索引 [a:b] 的切取范圍是：

a <= X < b，

左邊有等于號，而右邊是沒有等于號的。

對照著看上面的圖片，

給列表中的每個元素前面都加上它的索引。

切片，就是取出兩個索引中間夾著的元素。

口訣：“列表切片怎么用，記好取左不取右”。

冒號左右的值可以不填，

不填的時候則代表一取到底。

3.4 添加列表的元素

append ：添加的意思。

用法格式是：列表名.append(元素)。

通過 append() 添加元素，

元素會被添加到列表的最后一個位置。

3.5 列表的修改

修改列表內的元素時，直接重新賦值就好了。

賦值的方法是：列表名[索引] = 新內容

15. 元組

元組（tuple），是一種數據類型。

與列表在形式上有一個區別：

列表用中括號[]，而元組是用小括號()。

元組可以存儲大量數據，

和列表一樣都可以用同樣的方式取值，

都可以用同樣的方式切片等。

元組和列表最大的不同之處在于：

元組，一經創建則不可修改。

如果元組里只有一個元素，后面也要加逗號，如 foods = ('龜苓膏',)，

如果不加逗號的話，

那它就不會被判定成元組。

16. 序列
17. 序列的概念

列表和元組都是由按順序排列的數據組成的。

在 Python 中，把像列表和元組這樣的數據類型，都叫做序列。

序列：就是一組多個數據按順序排成一列。

序列內有一個個元素，

每個元素都有對應的索引，

用于標記元素的位置。

還有一類序列，字！符！串！

字符串本質上也可以理解成，

一個個字符按照一定的順序排列起來的串兒。

引號內每一個字符都按著一定的順序排列，

并且每個字符也是有對應的索引的。

所以它叫字符串，完美符合序列的定義。

作為序列，

它們都有元素以及元素所對應的索引，

并都可以進行索引取值、切片、等操作。

2. 成員運算符

序列可以進行某個元素是否在序列內的判斷。

以 skills = ['英語六級', '吉他'] 舉個例子。

假如我們想要判斷一項能力（元素）是否還在我掌握的技能(skills 列表)里，該怎么做呢？

Python 里有成員運算符 in，

可以判斷一個元素是否在某一個序列中。

結合 if 來判斷某個元素是否在序列內時，

常見寫法是：if 元素 in 序列，

可以理解為如果某個元素在列表內，

就執行一些代碼。

拓展一個知識點，

如果想要判斷一個元素是否不存在列表呢，

可以用：if 元素 not in 序列 來判斷。

17、序列拓展：len count list

1. 課前說明

之前學習了列表、元組、字符串這類序列，

本次課程學習 3 個序列的應用方法。

不妨想象一下，你即將擔任將軍，

前任將軍，給你留了一支部隊，

部隊的變量名為 army，用 python 如下圖表示：

army =('炮兵', '步兵', '步兵', '步兵', '醫療兵', '步兵', '步兵', '炮兵', '步兵', '步兵', '醫療兵', '步兵', '步兵', '炮兵', '步兵', '步兵', '醫療兵', '步兵', '步兵')

部隊的數據類型是元組，士兵相當于元組里的元素。

新官上任，第一步要做的就是清點部隊一共有多少人，

方便后續對部隊重新整編。

如何清點呢？

這里有一個函數：len()，剛好能夠幫助到你。

2. len()

len 是 length 的縮寫，中文是長度的意思。

對于列表和元組這類序列來說，

所謂長度是指元素的個數。

將列表、元組、字符串等數據類型傳入到 len() 中，

其長度將以整數形式返回。

打印出返回的結果是 3 ，

說明該元組的長度為 3 ，

即有 3 個元素。

嘗試用 len() 來清點一下你的部隊一共有多少人吧。

你在終端看到返回結果為 19 ，

代表部隊中一共有 19 名士兵。

3. count()

count 在英文里是計算的意思。

序列.count(元素)。

一支部隊里還有各類兵種，他們人數不一。

我們還需要清算部隊各兵種的數量。

count()用于統計序列（包括：列表、元組等）中某個元素出現的次數。

count()會以整數的數據類型返回該元素在序列內的個數。

用count()統計混在兔中的免的個數。

如終端所示，一共有 3 個免。

類比到你的部隊，count()就是相當于要士兵報數。

若傳入參數'炮兵'到count()中，那么就返回'炮兵'的個數。

需要注意的是：len()、count()返回的數據類型是整數，

所以要用 str() 轉化為字符串后才可以與字符串作拼接。

4. list()

List:中文的意思是列表。

為什么將部隊設置元組，而不是列表呢？

之所以將各個部隊都設置為元組而非列表，

是為了防止人員（元組 army 內的元素）隨意變動。

現在想加強軍隊訓練，需要添加一位教官來管理。

注意，元組沒法對內部的元素做修改、增加等操作，

這時候就需要用 list() 做數據轉換啦。

list 在英文中就是列表的意思，

將需要轉換的數據類型作為參數輸入list()中，

就可以把它轉換為對應的數據類型。

我們來看一個將元組轉換為列表的例子，

打印結果顯示元組('a', 'b', 'c')的小括號變成['a', 'b', 'c']的中括號了，

說明它已經成功將元組轉換成列表的形式進行輸出。

需要注意的是，list() 只是將元組轉換成列表的形式，

元組的本身并不會發生改變。

將元組 army 轉換為列表后，添加一個新的元素 '教官'。

5. 總結歸納

18、列表元組課后練習

【牛刀小試】

選擇題 1 - 序列 & 數據類型

字符串是序列的一種，而且屬于不可變數據類型。

多選題：根據以上信息，請你選出正確的選項：

A. 字符串不可以進行切片

B. 字符串可以增加元素，但是不能刪除元素

C. 字符串內每一個字符都是按著一定的順序排列的

D. 字符串一經創建之后，就不能修改

答案：CD

A序列都可以進行索引取值和切片，字符串是序列的一種，因此可以進行切片。

B 不可變數據類型一經創建就不可修改，字符串屬于不可變數據類型，因此既不能增加元素，也不能刪除元素。

選擇題 2 - 索引 & 切片

閱讀下面這兩行代碼，并結合你對列表和元組的理解，完成選擇題。

num_list = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13]

num_tuple = (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13)

單選題:觀察選項中的代碼，選出正確的一項：

A. num_list[-2] 的結果是：[11]

B. num_list[2:3] 的結果是：[5, 7]

C. num_tuple[4] 的結果是：(9,)

D. num_tuple[5:6] 的結果是：(11,)

答案是D

A num_list[-2] 表示列表的負向索引，只能取到數值，而不是選項中的列表。

B num_list[2:3] 表示列表的切片，按照“取左不取右”的原則，只能取到從左到右第 2+1 個元素組成的列表 [5]，而非選項中的 [5, 7]。

C num_tuple[4] 表示元組的索引，同樣只能取到數值，而不是選項中的元組 (9,)。

D num_tuple[5:6] 表示元組的切片，可以取到從左到右第 5+1 個元素組成的元組，即 (11,)。

運行代碼驗證：

選擇題 3 - 成員運算符

單選題：請你選出結果為 True 的選項：

A. print(4 in [1, 2, 3, [4, 5, 6]])

B. print(4 in [4, 5, 6])

C. print(4 in [[4, 5, 6]])

答案是 B

觀察三個選項，可以看到其中的代碼功能是判斷整數 4 是否在某個列表中。

如果在，輸出結果為真；否則，輸出結果為假。

A 選項中，[1, 2, 3, [4, 5, 6]] 是一個嵌套列表，它有四個元素，分別是 1，2，3 以及 [4, 5, 6]。

4 并非其中任何一個元素，因此不在該嵌套列表中，輸出結果為 False。

B 選項中，[4, 5, 6] 是一個普通的列表，它有三個元素，分別是 4，5，6。

整數 4 在該列表中，因此輸出結果為 True。

C 選項中，[[4, 5, 6]] 是一個嵌套列表，僅有一個元素 [4, 5, 6]。

因此，整數 4 不在該嵌套列表中，輸出結果為 False。

運行代碼驗證一下吧：

選擇題 4 - 成員運算符

小強下班坐公交回家，他的選擇有三種，

分別是 301、209、355 路公交。

為了讓他能夠準確地坐上公交回家，需要補全下面的代碼塊：

choice = ['301', '209', '355']

bus = input('來了一輛公交，號碼是：')

[條件判斷語句]

print('坐這輛公交回家')

多選題：請你選出合理的條件判斷語句：

A. if bus in choice:

B. if bus == choice:

C. if bus == '301' or bus == '209' or bus == '355':

D. if bus == '301' and bus == '209' and bus == '355':

答案是 A、C

簡單理解一下題意：我們要判斷“來了一輛公交，這輛公交的號碼”是否在列表 ['301', '209', '355'] 中。

很明顯借助成員運算符 in 就可以實現，所以我們先把 A 選上。再來看選項 B、C、D。

B 選項中，if bus == choice: 成立的前提是同時看到是三輛公交車，與我們獲取的輸入值（一輛公交）相悖，所以直接舍棄。

C 選項中，if bus == '301' or bus == '209' or bus == '355': 表示來的公交車可以是 301 或者 209 或者 355，只要是其中任何一個，條件都可以成立。這個條件符合我們的需求。

D 選項和 B 選項實現的功能相同，直接舍棄。

代碼題 5 - 索引 & 列表的修改

“貍貓換太子”：請你按照下面的注釋補充代碼。

我的答案：

皇家嬰兒名單是一個嵌套列表，該嵌套列表中的第 3 個元素['三公主', '太子']中的第 2 個元素就是'太子'，因此，使用 baby_list[2][1] 即可“找到太子”。

“找到太子”后，使用相同的索引可將元素'太子'換成元素'貍貓'”，實現該列表元素的修改，即 baby_list[2][1] = '貍貓'

實戰 1 - 成員運算符 & 列表

智能簽到系統

【練習介紹【】】

簽到，對于我們來說再平常不過了。無論上班打卡，亦或參加某項活動，都少不了簽到這一環節。常見的有人臉識別、指紋識別、填寫姓名等簽到方式。在這里，我們就以填寫姓名這種方式為依據，設計一個簡易的智能簽到系統，避免重復簽到。

【題目要求】

通過自主輸入姓名，判斷是否簽到。如果已經簽到，提示用戶無需重復簽到；否則，提供是否簽到選項。

詳細的邏輯可以參考下方代碼塊：

輸入姓名

如果已經簽到，打印"您已經簽到，無需重復簽到單"

否則，詢問"是否新增簽到"

回答"是"，則將姓名添加到簽到表，并打印"簽到成功以及簽到名單"

回答"否"，則打印"您可以稍后簽到"

給你一點點提示：

1）變量名建議：姓名 —— name；簽到名單 —— attendance_list；回答 —— answer。

我的答案：

實戰 2 - 索引

設計搖獎機

【練習介紹】

不知道你有沒有玩過搖獎機，只要搖動搖桿，屏幕中間的三個圖案輪就會飛快轉動。當圖案輪旋轉停止，顯示的三個圖案如果相同，即為中獎。

在這里，我們做一個簡易的搖獎機。

可以把列表當做“數字轉盤”，為了降低操作難度，我已經為你提供了三個列表。

num_list1 = ['0', '1', '0', '1', '1', '0', '1', '0', '1', '0']

num_list2 = ['0', '1', '1', '1', '0', '0', '1', '0', '0', '1']

num_list3 = ['1', '0', '1', '1', '0', '1', '1', '0', '1', '1']

每個列表包含 10 個亂序的數字字符串，只有 '0' 和 '1'兩種。

然后，把“輸入一個三位數”當成“搖獎”這個動作，并把這個三位數的百位數、十位數、個位數作為索引，分別對列表取值，組成兌獎碼。

以 223 這個三位數為例，對三個列表分別索引取值，組成的兌獎碼是 011。

【題目要求】

隨機輸入一個三位數（000 - 999），可以獲得一個專屬的兌獎碼，當兌獎碼為 111 或 000 時，即為中獎，否則，未中獎。

給你一點點提示：

1）變量名建議：輸入的三位數 —— num，三位數中的百位數 —— hundreds_digit，三位數中的十位數 —— tens_digit，三位數中的個位數 —— ones_digit，兌換碼 —— code。

我的答案：

Input 輸入的是字符串，需要用int轉換為整數