摘要：用方法，刪除指定值的元素第一個匹配項。注意這些值都可以大于列表長度，不會報越界。列表生成式，以內整數的倍數生成器表達式結果結果結果結果結果本文原創并首發于微信公眾號貓，后臺回復愛學習，免費獲得本精選電子書。

千里之行，始于足下。要練成一雙洞悉一切的眼睛，還是得先把基本功扎扎實實地學好。今天，本喵帶大家仔細溫習一下Python的列表。溫故而知新，不亦說乎。

當然，溫習的同時也要發散思考，因為有些看似無關緊要的、約定俗成的語言習慣，例如數組索引為何從0開始，其背后可能大有來歷。知其然，亦需知其所以然啊喵喵喵~~~

最后，在基礎知識之上，更要探索進階，例如學習生成器表達式，這樣既能更扎實地掌握基礎，又能融會貫通，獲得更全面的認知升級。

列表（list）是一種有序的集合，可以隨時添加、查找和刪除元素。

列表支持加入不同數據類型的元素：數字、字符串、列表、元組等。

列表通過有序的索引可遍歷所有的元素，從前往后數，索引是[0,n-1]，從后往前數，索引是[-1, -n]，其中n是列表的長度。

列表可以是不含元素的空列表，也可以包含超級多的元素（在內存大小支持的情況下）。

list_a = []   # 空列表，即len(list_a) == 0
list_b = [2018, 10, "2018-10-1", ["hi", 1, 2], (33, 44)]
# list_b 長度為5，包含2個數字元素、1個字符串元素、1個列表元素和1個元組元素
len(list_b) == 5
list_b[0] == list_b[-5] == 2018
lits_b[3] == list_b[-2] == ["hi", 1, 2] 
lits_b[4] == list_b[-1] == (33, 44)

1）創建列表：

用中括號[]包裹元素，元素使用逗號分隔。

用list()方法，轉化生成列表。

列表生成式/列表解析式/列表推導式，生成列表。

list_a = [1, 2, 3]
list_b = list("abc") # list_b == ["a", "b", "c"]
list_c = list((4, 5, 6)) # list_c == [4, 5, 6]
list_d = [i for i in list_a]  # list_d == [1, 2, 3]
list_e = [i*j for i in list_a for j in list_c] # list_e == [4,5,6,10,12,12,15,18]
list_f = [i*j for i,j in zip(list_a,list_c)] # list_f == [4, 10, 18]
list_g = [i for i in list_a if i%2 == 0] # list_g == [2]

# 結合range()函數，range(start, stop[, step])
list_h = list(range(3)) # list_h == [0, 1, 2]
list_i = list(range(3,7)) # list_i == [3, 4, 5, 6]
list_j = list(range(3,9,2)) # list_j == [3, 5, 7]

# 找出100以內的能夠被3整除的正整數
list_k = list(range(3,100,3)) # list_k == [3, 6, 9, ..., 96, 99]

2）擴充列表：

用append()方法，在列表尾部添加單個新元素。

用insert()方法，在列表中指定位置添加元素。

用 “+” 運算符，將兩個列表拼接出一個新列表。

用extend()方法，在一個列表后面拼接進另一個列表。

# 以下分別添加2個元素
list_a = []
list_a.append("happy")  # list_a == ["happy"]
list_a.insert(0, "very") # list_a == ["very", "happy"]

# 以下兩種擴充列表方式
list_1 = ["I", "am"]
list_2 = ["very", "happy"]
list_3 = list_1 + list_2  # 新列表 list_3 == ["I", "am", "very", "happy"]
list_1.extend(list_2)  # 原列表1擴充，list_1 == ["I", "am", "very", "happy"]

3）刪減列表與銷毀列表：

用del list[m] 語句，刪除指定索引m處的元素。

用remove()方法，刪除指定值的元素（第一個匹配項）。

用pop()方法，取出并刪除列表末尾的單個元素。

用pop(m)方法，取出并刪除索引值為m的元素。

用clear()方法，清空列表的元素。（杯子還在，水倒空了）

用del list 語句，銷毀整個列表。（杯子和水都沒有了）

# 以下4種刪除列表元素方式
list_1 = list_2 = list_3 = list_4 = ["I", "am", "very", "happy"]
del list_1[0]  # list_1 == ["am", "very", "happy"]
list_2.remove("I") # list_2 == ["am", "very", "happy"]
list_3.pop()  # list_3 == ["I", "am", "very"]
list_4.pop(0)  # list_4 == ["am", "very", "happy"]

# 清空與銷毀
list_a = [1, 2, 3]
list_b = [1, 2, 3]
list_b.clear()   # list_b == []
del list_a  # 沒有list_a了，再使用則會報錯

4）列表切片：

基本含義：從第i位索引起，向右取到后n位元素為止，按m間隔過濾

基本格式：[i : i+n : m] ；i 是切片的起始索引值，為列表首位時可省略；i+n 是切片的結束位置，為列表末位時可省略；m 可以不提供，默認值是1，不允許為0，當m為負數時，列表翻轉。注意：這些值都可以大于列表長度，不會報越界。

li = [1, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 14, 16]

# 以下寫法都可以表示整個列表，其中 X >= len(li)
li[0:X] == li[0:] == li[:X] == li[:] == li[::] == li[-X:X] == li[-X:]

li[1:5] == [4,5,6,7] # 從1起，取5-1位元素
li[1:5:2] == [4,6] # 從1起，取5-1位元素，按2間隔過濾
li[-1:] == [16] # 取倒數第一個元素
li[-4:-2] == [9, 11] # 從倒數第四起，取-2-(-4)=2位元素
li[:-2] == li[-len(li):-2] == [1,4,5,6,7,9,11] # 從頭開始，取-2-(-len(li))=7位元素

# 注意列表先翻轉，再截取
li[::-1] == [16,14,11,9,7,6,5,4,1] # 翻轉整個列表
li[::-2] == [16,11,7,5,1] # 翻轉整個列表，再按2間隔過濾
li[:-5:-1] == [16,14,11,9] # 翻轉整個列表，取-5-(-len(li))=4位元素
li[:-5:-3] == [16,9] # 翻轉整個列表，取-5-(-len(li))=4位元素，再按3間隔過濾

li[::0] ?# 報錯（ValueError: slice step cannot be zero）

5) 其它操作：

用len()方法，統計全部元素的個數。

用count()方法，統計指定值的元素的個數。

用max()方法，統計元素中的最大值（要求元素類型相同；數字類型直接比較，其它類型比較id）

用min()方法，統計元素中的最小值（要求元素類型相同；數字類型直接比較，其它類型比較id）

用index()方法，查找指定值的元素的索引位置（第一個匹配項）。

用reverse()方法，翻轉列表中的元素。

用copy()方法，淺拷貝并生成新的列表。

用deepcopy()方法，深拷貝并生成新的列表。

用sort()方法，在原列表基礎上進行排序。

用sorted()方法，將新列表基礎上對原列表的元素進行排序。

list_1 = [2018, 10, "2018-10-1", ["hi", 1, 2], (33, 44)]
len(list_1) == 5
list_1.count(10) == 1 # 元素10的數量為1
list_1.index(10) == 1 # 元素10的索引為1
list_1.reverse() # list_1 == [(33, 44), ["hi", 1, 2], "2018-10-1", 10, 2018]


# 比較淺拷貝與深拷貝
import copy
list_a = [2018, 10, "2018-10-1", ["hi", 1, 2], (33, 44)]
list_b = ["hi", 1, 2]
list_c = list_a.copy() # list_c == [2018, 10, "2018-10-1", ["hi", 1, 2], (33, 44)]
list_d = copy.deepcopy(list_a) # list_d == [2018, 10, "2018-10-1", ["hi", 1, 2], (33, 44)]
# 改變原列表中的可變對象元素
list_a[3].append("new") # list_a == [2018, 10, "2018-10-1", ["hi", 1, 2, "new"], (33, 44)]
# 淺拷貝中的可變對象會隨原列表變化而變化
list_c == [2018, 10, "2018-10-1", ["hi", 1, 2, "new"], (33, 44)]
# 深拷貝中的可變對象不會隨原列表變化而變化
list_d == [2018, 10, "2018-10-1", ["hi", 1, 2], (33, 44)]


# 比較sort() 與 sorted()
list_1 = list_2 = [2,1,4,6,5,3]
list_1.sort() # 原列表變化：list_1 == [1,2,3,4,5,6]
list_3 = sorted(list_2) # 原列表不變：list_2 == [2,1,4,6,5,3]; list_3 == [1,2,3,4,5,6]

權威解釋來自Guido van Rossum（Python之父）的博文：《Why Python uses 0-based indexing》

一句話總結：索引從0開始，切片用法很優雅。

翻譯精華如下：

我決定在Python中使用0-based索引方式的一個原因，就是切片語法(slice notation)。
讓我們來先看看切片的用法。可能最常見的用法，就是“取前n位元素”或“從第i位索引起，取后n位元素”(前一種用法，實際上是i==起始位的特殊用法)。如果這兩種用法實現時可以不在表達式中出現難看的+1或-1，那將會非常的優雅。
使用0-based的索引方式、半開區間切片和缺省匹配區間的話（Python最終采用這樣的方式），上面兩種情形的切片語法就變得非常漂亮：a[:n]和a[i:i+n]，前者是a[0:n]的縮略寫法。
如果使用1-based的索引方式，那么，想讓a[:n]表達“取前n個元素”的意思，你要么使用閉合區間切片語法，要么在切片語法中使用切片起始位和切片長度作為切片參數。半開區間切片語法如果和1-based的索引方式結合起來，則會變得不優雅。而使用閉合區間切片語法的話，為了從第i位索引開始取后n個元素，你就得把表達式寫成a[i:i+n-1]。
……
特別是當兩個切片操作位置鄰接時，第一個切片操作的終點索引值是第二個切片的起點索引值時，太漂亮了，無法舍棄。例如，你想將一個字符串以i，j兩個位置切成三部分，這三部分的表達式將會是a[:i]，a[i:j]和a[j:]。

索引從0開始的編程語言：C、C++、Python、Java、PHP、Ruby、Javascript...

索引從1開始的編程語言：ABC、Matlab、VB、易語言、大部分shell語言...

索引從其它值開始的編程語言：Pascal、Lua...

還有像表示星期、月份等序列結構的數據，各種編程語言也劃分成了不同陣營。

它們出于何種考慮？

C語言：索引從0開始，可以大大提升內存尋址計算的效率，詳細分析參考《C語言數組元素下標為何從0開始》

大部分shell語言：大多數是從1開始，來源參考stackexchange這篇問答

Pascal、Lua：默認從1開始，但支持改變起始索引值，原因據說是對非專業的開發者更友好，來源參考這篇知乎問答

以上列舉的原因是最審慎的、體面的解釋，話題應該到此終結，因為“索引應該從幾開始最好”這個問題的破壞性不亞于“哪種編程語言是最好的”......

列表生成式是一種漂亮優雅的東西，然而它有一個致命的缺點：它一次性把所有元素加載到內存中，當列表過長的時候，便會占據過多的內存資源，而且，我們通常僅需要使用少數的元素，這樣未使用的元素所占據的絕大部分的內存，就成了不必要的支出。

生成器是一種更高級更優雅的東西，它使用“懶加載”的原理，并不生成完整的列表，而是迭代地、即時地、按需地生成元素，這樣不僅能極大地節省內存空間，而且，在理論上，它可以生成一個無窮大的列表！

大多數生成器是以函數來實現的，然而，它并不返回（return）一個值，而是生成（yield）一個值，并掛起程序。然后，通過next()方法生成并馬上返回一個元素，或者通過for循環，逐一生成和返回全部元素。

next()效率太低，且調用次數越界時會拋出StopIteration的異常，而for循環會自動捕捉這個異常，并停止調用，所以使用更佳。

# 計算斐波那契數列的生成器
def fibon(n):
a = b = 1
for i in range(n):
yield a  # 使用yield
a, b = b, a + b

# 計算前1000000個數，通過next()函數，按順序每次生成一個數
g = fibon(1000000)
next(g)  # 1
next(g)  # 1
next(g)  # 2
next(g)  # 3
next(g)  # 5
# 以此類推，但若調用超過1000000次，就會報異常StopIteration

# 計算前1000000個數，通過for循環逐一打印生成數
for x in fibon(1000000):
print(x)

生成器表達式與列表生成式極其形似，只是把[]改成了()，但背后的原理大不相同。

l = [x*2 for x in range(5)]  # 列表生成式，4以內整數的2倍數
g = (x*2 for x in range(5))  # 生成器表達式
type(l)   # 結果：
type(g)   # 結果：

print(l)  # 結果：[0,2,4,6,8]
print(g)  # 結果：
next(g)   # 0
next(g)   # 2
next(g)   # 4
next(g)   # 6
next(g)   # 8
next(g)   # Traceback (most recent call last): ....StopIteration

for x in g:
print(x, end=" ")  # 結果：0 2 4 6 8 

本文原創并首發于微信公眾號【Python貓】，后臺回復“愛學習”，免費獲得20+本精選電子書。