Python对象类型之列表
前言
着手开始写的时候就一直有一个画面在脑子中出现：小猪佩奇第N级，猪爸爸拿出来一本《混凝土的故事》，打开书的时候说道：混凝土是由砂子、水、水泥组成的，结果其他人都睡着了。于是，我在想，要是给土木人讲：python万法皆对象，对象类型有：
- 数字:int,long,float,complex,bool
- 字符:str,unicod
- 列表:list
- 字典:dict
- 元组:tuple
- 文件:file
- 其他类型:集合（set）,冻结集合(frozenset)，类类型等。
是不是也有人睡着？相反，如果我直接说砂子、水泥、钢筋、混凝土，是不是觉得亲切？所以接下来将会从一砖一瓦的建筑材料说Python。
万法皆对象：在基建领域，你所看到的构筑物就是有以上提到的基础建材组成；在Python领域对象类型就可以看做基础建筑材料，然后由不同的施工工艺产生不同的单体模块或构造物。例如：一个函数（施工工艺）所包含的参数（基础建材），形成一个伪代码。
伪代码
#围墙条形基础开挖
变量类型：铲子、䦆头、羊角碾、块石、砖头、水泥、混凝土
#工艺流程：
开挖条形基坑
夯实基础
抛填块片石
混凝土填充找平
砌砖
#以上即为面向过程编程，下面先说说数字类型。
真代码
列表
在Python中，列表是一个有序的序列。
列表用一对 [] 生成，中间的元素用 , 隔开，其中的元素不需要是同一类型，同时列表的长度也不固定。
l = [1, 2.0, 'hello']
print(l)
[1, 2.0, 'hello']
空列表可以用 [] 或者 list() 生成：
empty_list = []
empty_list
[]
empty_list = list()
empty_list
[]列表操作
与字符串类似，列表也支持以下的操作：
长度
用 len 查看列表长度：
len(l)
3加法和乘法
列表加法，相当于将两个列表按顺序连接：
a = [1, 2, 3]
b = [3.2, 'hello']
a + b
[1, 2, 3, 3.2, 'hello']列表与整数相乘，相当于将列表重复相加：
l * 2
[1, 2.0, 'hello', 1, 2.0, 'hello']索引和分片
列表和字符串一样可以通过索引和分片来查看它的元素。
索引：
a = [10, 11, 12, 13, 14]
a[0]
10反向索引：
a[-1]
14分片：
a[2:-1]
[12, 13]与字符串不同的是，列表可以通过索引和分片来修改。
对于字符串，如果我们通过索引或者分片来修改，Python会报错：
s = "hello world"
# 把开头的 h 改成大写
s[0] = 'H'
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-10-844622ced67a> in <module>()
1 s = "hello world"
2 # 把开头的 h 改成大写
----> 3 s[0] = 'H'
TypeError: 'str' object does not support item assignment而这种操作对于列表来说是可以的：
a = [10, 11, 12, 13, 14]
a[0] = 100
print(a)
[100, 11, 12, 13, 14]这种赋值也适用于分片，例如，将列表的第2，3两个元素换掉：
a[1:3] = [1, 2]
a
[100, 1, 2, 13, 14]
事实上，对于连续的分片（即步长为 1 ），Python采用的是整段替换的方法，两者的元素个数并不需要相同，例如，将 [11,12] 替换为 [1,2,3,4]：
a = [10, 11, 12, 13, 14]
a[1:3] = [1, 2, 3, 4]
print(a)
[10, 1, 2, 3, 4, 13, 14]这意味着，可以用这种方法来删除列表中一个连续的分片：
a = [10, 1, 2, 11, 12]
print(a[1:3])
a[1:3] = []
print(a)
[1, 2]
[10, 11, 12]对于不连续（间隔step不为1）的片段进行修改时，两者的元素数目必须一致：
a = [10, 11, 12, 13, 14]
a[::2] = [1, 2, 3]
a
[1, 11, 2, 13, 3]否则会报错：
a[::2] = []
---------------------------------------------------------------------------
ValueError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-16-7b6c4e43a9fa> in <module>()
----> 1 a[::2] = []
ValueError: attempt to assign sequence of size 0 to extended slice of size 3删除元素
Python提供了删除列表中元素的方法 'del'。
删除列表中的第一个元素：
a = [1002, 'a', 'b', 'c']
del a[0]
print(a)
['a', 'b', 'c']删除第2到最后一个元素：
a = [1002, 'a', 'b', 'c']
del a[1:]
a
[1002]删除间隔的元素：
a = ['a', 1, 'b', 2, 'c']
del a[::2]
a
[1, 2]测试从属关系
用 in 来看某个元素是否在某个序列（不仅仅是列表）中，用not in来判断是否不在某个序列中。
a = [10, 11, 12, 13, 14]
print(10 in a)
print(10 not in a)
True
False也可以作用于字符串：
s = 'hello world'
print('he' in s)
print('world' not in s)
True
False列表中可以包含各种对象，甚至可以包含列表：
a = [10, 'eleven', [12, 13]]
a[2]
[12, 13]a[2]是列表，可以对它再进行索引：
a[2][1]
13列表方法
不改变列表的方法
列表中某个元素个数count
l.count(ob) 返回列表中元素 ob 出现的次数。
a = [11, 12, 13, 12, 11]
a.count(11)
2列表中某个元素位置index
l.index(ob) 返回列表中元素 ob 第一次出现的索引位置，如果 ob 不在 l 中会报错。
a.index(12)
1不存在的元素会报错：
a.index(1)
---------------------------------------------------------------------------
ValueError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-26-ed16592c2786> in <module>()
----> 1 a.index(1)
ValueError: 1 is not in list改变列表的方法
向列表添加单个元素
l.append(ob) 将元素 ob 添加到列表 l 的最后。
a = [10, 11, 12]
a.append(11)
print(a)
[10, 11, 12, 11]append每次只添加一个元素，并不会因为这个元素是序列而将其展开：
a.append([11, 12])
print(a)
[10, 11, 12, 11, [11, 12]]向列表添加序列
l.extend(lst) 将序列 lst 的元素依次添加到列表 l 的最后，作用相当于 l += lst。
a = [10, 11, 12, 11]
a.extend([1, 2])
print(a)
[10, 11, 12, 11, 1, 2]插入元素
l.insert(idx, ob) 在索引 idx 处插入 ob ，之后的元素依次后移。
a = [10, 11, 12, 13, 11]
# 在索引 3 插入 'a'
a.insert(3, 'a')
print(a)
[10, 11, 12, 'a', 13, 11]移除元素
l.remove(ob) 会将列表中第一个出现的 ob 删除，如果 ob 不在 l 中会报错。
a = [10, 11, 12, 13, 11]
# 移除了第一个 11
a.remove(11)
print(a)
[10, 12, 13, 11]弹出元素
l.pop(idx) 会将索引 idx 处的元素删除，并返回这个元素。
a = [10, 11, 12, 13, 11]
a.pop(2)
12排序
l.sort() 会将列表中的元素按照一定的规则排序：
a = [10, 1, 11, 13, 11, 2]
a.sort()
print(a)
[1, 2, 10, 11, 11, 13]
如果不想改变原来列表中的值，可以使用 sorted 函数：
a = [10, 1, 11, 13, 11, 2]
b = sorted(a)
print(a)
print(b)
[10, 1, 11, 13, 11, 2]
[1, 2, 10, 11, 11, 13]列表反向
l.reverse() 会将列表中的元素从后向前排列。
a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
a.reverse()
print(a)
[6, 5, 4, 3, 2, 1]如果不想改变原来列表中的值，可以使用这样的方法：
a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
b = a[::-1]
print(a)
print(b)
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
[6, 5, 4, 3, 2, 1]如果不清楚用法，可以查看帮助：
a.sort?土木狗的视角：前面讲了字符串、索引、切片，这一节我们再来看列表就相对容易一下。列表是Python世界里面最常用的对象类型之一，因为不需要事先声明变量的类型，列表里面的元素可以是整型、浮点型、字符、字符串、列表、字典、集合等等，最主要这货是有序的。就比如工地上堆料场，货车先拉来砖头堆在一处、砂子堆在一处、石子堆在一处、水泥堆在一处，那么从时间上来看列表的Index（排序），[砖头、砂子、石子、水泥]，其中[]列表就是堆料场，砖头排序0、砂子1、石子2、水泥3。上面代码中展示了，如何去一种或者几种材料，又如何实现材料按设定规则进行排序，这些都是很基础的东西，理应掌握。
课后作业（可选）
按上一节运行自己的项目，新建一个*.ipynb文件，将上面代码敲入运行。