最新消息:阿里云双12优惠,史上最低折扣。

python教程—列表概念、创建、添加元素

服务器租用 aliyun 51浏览

python教程—excel排序python也能轻松应对

EXCEL的数值排序功能还是挺强大,Python排序类库numpy和pandas不亚于EXCEL排序。本文对这两个类库进行详解……

python列表属于比较特殊的数据,本次我们探讨列表的概念以及如何对列表进行排序。

一、Python列表概念

Python list(列表),是Python中最常用的一种数据结构,它是一组用方括号括起来、逗号分隔的数据。列表的元素可以是任何类型的,但使用时通常各个元素的类型是相同的。

1.列表概念

Python list(列表),是Python中最常用的一种数据结构,它是一组用方括号括起来、逗号分隔的数据。列表的元素可以是任何类型的,但使用时通常各个元素的类型是相同的。下面的列表有5个元素,元素类型分别是字符串、整数、

2.浮点数和列表:

In [15]: list_a = [‘a’, ‘b’, 3, 8.9, [1,2]]

In [16]: list_a

Out[16]: [‘a’, ‘b’, 3, 8.9, [1, 2]]

3.list(列表)的索引(index)

列表就像一个叫号排队的队伍,从头到尾每个元素都有一个递增的号码,这个号码就是对应元素的“索引”(index)。与我们生活中不同的是,列表的第一元素的索引是0。

In [22]: list_a[0]

Out[22]: ‘a’

In [23]: list_a[1]

Out[23]: ‘b’

In [24]: list_a[3]

Out[24]: 8.9

列表这个队伍也可以从队尾往前叫号,也就是倒序叫号,这时候索引都是负的(负索引),队尾元素的索引s是1,倒数第二个是2,依次向前递减。

In [25]: list_a[-1]

Out[25]: [1, 2]

In [26]: list_a[-2]

Out[26]: 8.9

Python列表的索引可以是正索引(从头到尾),也可以是负索引(从尾到头),总结为下面的关系:

列表:  [‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’]

         |    |    |    |    |

正索引:  0    1    2    3    4

负索引:  5  4   3   2   1

通过索引我们可以访问到某个元素,那么我们就可以修改这个元素。没错,列表里面的元素是可以被修改的,相当于你先替别人排了个队,他来了就把你替换了。

In [31]: list_b = [‘a’, ‘b’, ‘c’]

In [32]: list_b[1] = 2

In [33]: list_b

Out[33]: [‘a’, 2, ‘c’]

4.list(列表)的切片(slicing)

通过索引,我们可以访问list(列表)的单个元素。但有时候我们要取列表的一个片段,这就是“切片”操作。切片返回的是一个列表,可以理解为“子列表”。

切片是通过索引来实现的,比如: list_a[1:3],这里索引变成两个用冒号:分隔,分别是切片的开始索引和结束索引,[1:3]代表的是一个左开右闭区间,即包含左边索引的元素,到右边索引为止但不包括该元素。那么list_a[1:3]得到的是[‘b’, 3]:

In [27]: list_a[1:3]

Out[27]: [‘b’, 3]

In [28]: list_a[:3]

Out[28]: [‘a’, ‘b’, 3]

In [29]: list_a[1:]

Out[29]: [‘b’, 3, 8.9, [1, 2]]

In [30]: list_a[:]

Out[30]: [‘a’, ‘b’, 3, 8.9, [1, 2]]

上面例子中,切片范围的起止索引可以是缺失的,左边缺失就是从头(0)开始,右边缺失就是后面的全部。

二、Python 列表List常见操作和错误总结

1.一维列表创建常见的方法有:

# 从控制台读取输入内容

= input(‘Enter the numbers separated by spaces:’)

# 用split()函数提取字符串s中被空格分隔的条目并返回列表中的条目

items = s.split()

# 遍历items,然后将每个条目转换成数字创建列表

lst = [eval(x) for x in items]

当然,可以进一步简化成下面这样:

items = input(‘Enter the numbers separated by spaces:’).split()

lst = [eval(x) for x in items]

其中第二句,在列表里用到了列表解析式,这是非常Pythonic的写法,酷炫!

2.二维列表的输入和创建

二维列表复杂一些,可以以矩阵来辅助理解二维列表。像点的坐标这类的数据,有x和y坐标,最适合用二维列表。它的创建和输出可以通过下面的方式。

def main():

    matrix = []

    # 给定矩阵的行和列

    numberOfRow = eval(input(‘Enter the row of the matrix:’))

    numberOfColumn = eval(input(‘Enter the column of the matrix:’))

    for row in range(numberOfRow):

        # 先将空行添加到二维列表中

        matrix.append([])

        for column in range(numberOfColumn):

            value = eval(input(‘Enter an element and press enter:’))

            # 再将每个值填充到每行的相应的每一列中

            matrix[row].append(value)

    

    # 直接迭代列表,访问其元素并输出

    for row in matrix:

        for value in row:

            print(value, end = ‘ ‘)

        print()

    print(‘———————–‘)

    # 还可以迭代列表的下标,再通过下标输出对应的元素

    for row in range(len(matrix)):

        for column in range(len(matrix[row])):

            print(matrix[row][column], end = ‘ ‘)

        print()

    #print(matrix)

main()

3.从控制台读取一行数据创建二维列表

这是在做矩阵加法和矩阵乘法习题时学到的。创建矩阵的过程非常巧妙。其代码如下:

def getMatrix():

    s = input(‘Enteh the numbers separated by space:’)

    items = s.split()

    matrix = []

    for i in range(3):

        lst = [eval(items[j]) for j in range(* 3, i * 3 +3)]

        matrix.append(lst)

    return matrix

前边4行很简单,就是从控制台读取一行数字,然后分割提取条目到items里面。然后创建一个空列表matrix。关键在于后面的for循环。这个循环将items列表里的数据循环添加到matrix中,创建一个二维列表。它是如何做到的呢?习题明确说明这是3*3矩阵,所以matrix有9个元素。从控制台读取9个元素,如何将它们分配到3行3列的列表中呢?

思路是,首先我们创建一个列表lst,然后每循环一次,将这个列表lst添加到矩阵matrix中,这样就是一个二维列表了。只是每一行列表中没有元素。

lst = []

matrix.append(lst)

然后,将读取的数据添加到每一行列表中。3*3矩阵,每一行应该是3个数字。所以列表lst中每个元素都是items的元素 eval(items[j])。由于items中第0、3、6个元素是矩阵matrix的第一列,所以对于每一行来说,循环起始的位置应该是:i * 3 ,然后终止于 i * 3 + 3。列表解析式如下:

eval(items[j]) for j in range(* 3, i * 3 +3)

这样就完成了整个读取、赋值、创建列表工作。非常的巧妙。

4.接着3来讲这个矩阵的乘法

我做了这个习题,但是遇到了一个问题。就是我矩阵A乘以矩阵B,得到矩阵C,我用不同的方法初始化了矩阵C,运行结果却一个正确一个错误。然而debug显示矩阵C的初始化结果是一样的,这就奇了怪了。完整代码如下:

# 矩阵的乘法

# 读取一行输入,转换成矩阵

def getMatrix():

    s = input(‘Enteh the numbers separated by space:’)

    items = s.split()

    matrix = []

    for i in range(3):

        lst = [eval(items[j]) for j in range(* 3, i * 3 +3)]

        matrix.append(lst)

    return matrix

# 矩阵相乘

def matrixMultiply(m1, m2):

    # 定义乘法后的结果矩阵

    result = []

    ##########################################################

    # 由于以后要访问其中元素,所以先初始化m*n 矩阵乘以n*p矩阵是m*p矩阵,

    # 所以result的行是m1的行result的列是m2的列

    # 先初始化每行元素,再将该行添加到result中

    ##########################################################

    lst = [0] * len(m2[0])

    for i in range(len(m1)):

        # result.append(lst)

        #这句得到的result初值结果和下面这句是一样的

        # 可是最终的计算结果为什么不一样?

        result.append([for x in lst])

    print(result)

    # 矩阵相乘,遍历一个矩阵需要两层循环,但是每个元素相乘之后还要累加

    # 这个累加就还需要一层循环,所以要三层循环

    for i in range(len(result)):

        for j in range(len(result[0])):

            for k in range(len(m2)):

                result[i][j] += m1[i][k] * m2[k][j]

    return result

# 打印结果

def displayMatrix(m1, m2, result):

    for i in range(len(m1)):

        for j in range(len(m1[0])):

            print(format(m1[i][j], ‘.1f’), end = ‘  ‘)

        

        if i == len(m1) // 2:

            print(‘  *  ‘, end = ”)

        else:

            print(‘     ‘, end = ”)

        for j in range(len(m2[0])):

            print(format(m2[i][j], ‘.1f’), end = ‘  ‘)

        if i == len(m2) // 2:

            print(‘  =  ‘, end = ”)

        else:

            print(‘     ‘, end = ”)

        

        for j in range(len(result[0])):

            print(format(result[i][j], ‘.1f’), end = ‘  ‘)

        print()

def main():

    matrix1 = getMatrix()

    matrix2 = getMatrix()

    result = matrixMultiply(matrix1, matrix2)

    displayMatrix(matrix1, matrix2, result)

main()

其中,在multiplyMatrix(m1, m2)这个函数中,如果对矩阵result的初始化方法不同,得到的结果截然不同,。例如:初始化result采用下面的语句:

# 矩阵相乘

def matrixMultiply(m1, m2):

    # 定义乘法后的结果矩阵

    result = []

    lst = [0] * len(m2[0])

    for i in range(len(m1)):

        # result.append(lst)

        #这句得到的result初值结果和下面这句是一样的

        # 可是最终的计算结果为什么不一样?

        result.append([for x in lst])

    print(result)

运行结果如下:

[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

1.0  2.0  3.0       0.0  2.0  4.0       5.3  23.9  24.0  

4.0  5.0  6.0    *  1.0  4.5  2.2    =  11.6  56.3  58.2  

7.0  8.0  9.0       1.1  4.3  5.2       17.9  88.7  92.4  

这个结果是正确的。但是multiplyMatrix(m1, m2)函数中,result的初始化采用如下写法,则结果却是完全错的:

# 矩阵相乘

def matrixMultiply(m1, m2):

    # 定义乘法后的结果矩阵

    result = []

    lst = [0] * len(m2[0])

    for i in range(len(m1)):

        result.append(lst)

        #这句得到的result初值结果和下面这句是一样的

        # 可是最终的计算结果为什么不一样?

        #result.append([x for x in lst])

    print(result)

运行结果如下:

[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

1.0  2.0  3.0       0.0  2.0  4.0       34.8  168.9  174.6  

4.0  5.0  6.0    *  1.0  4.5  2.2    =  34.8  168.9  174.6  

7.0  8.0  9.0       1.1  4.3  5.2       34.8  168.9  174.6 

运行结果也显示了,result的初始值都是0,根本没错,以后的计算更不会错,可是结果为什么会这样?我始终想不明白。今天记录下来,再想想或者问问别人吧。

三、列表初始化易错点

二维列表的操作复杂,而且有一个下标溢出的错误非常容易犯。最关键的是写完代码运行报错,虽然知道是下标溢出,但是就是不知道错哪。让我非常郁闷。到我写下这段文字,我至少已经犯了3次这样的错误,每次都是调试好久,想了好久才猛地想起我错在哪。所以这里我一定要特别的指出来,比如在下面这段代码里:

矩阵的加法:

# 矩阵相加

def addMatrix(a, b):

    matrix = []

    for i in range(len(a)):

        for j in range(len(a[i])):

            matrix[i][j] = a[i][j] + b[i][j]

    return matrix

运行后系统会报错:

在这里插入图片描述

根据其提示信息可以看出,是下标溢出错误。可我的变量i和j是绝对不会超出范围的,怎么会溢出呢?我百思不得其解。后来猛地明白了原因所在。问题就在这两句上:

matrix = []

matrix[i][j] = a[i][j] + b[i][j]

matrix开始是个空列表。里面什么都没有,那下面我怎么能通过下标来访问matrix中的元素呢?!!!!所以,当我访问行为 i 列为 j 的元素时,系统就一定会报错,而且一定是下标溢出错误。这就是原因所在。其实真正的语句应该是将两个值相加的结果,添加到空列表matrix中!所以应该用列表的 append()方法。改写如下:

# 矩阵相加

def addMatrix(a, b):

    matrix = []

    for i in range(len(a)):

        # 每次循环给matrix赋一个初值,一个空列表

        matrix.append([])

        for j in range(len(a[i])):

            matrix[i].append(a[i][j] + b[i][j]) 

    return matrix

这样就好了。

进入列表实际上就已经接触到了数据结构和算法了。

如果您想进一步了解Python这个“如花似玉的美人”请继续看:

 《云python教程—python是什么?》

《云python教程—列表排序》

《云python教程—excel排序python也能轻松应对》

转载请注明:小猪云服务器租用推荐 » python教程—列表概念、创建、添加元素