Python编程实战 · 基础入门篇 | 列表（list）

本章我们将系统学习列表的定义、操作方法、常用函数与实战应用。

一、什么是列表

列表（list）是一个 有序、可变 的元素集合。 它可以存储任意类型的数据，包括数字、字符串、布尔值、甚至其他列表。

示例：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
mixed = [1, "hello", True, 3.14]
nested = [1, [2, 3], [4, 5]]

二、创建列表的方式

1. 使用方括号 []

nums = [10, 20, 30, 40]

2. 使用内置函数 list()

nums = list((10, 20, 30))

3. 创建空列表

empty_list = []
# 或
empty_list = list()

三、访问列表元素

列表是有序的，可以通过 索引（index） 访问元素。

1. 正向索引（从 0 开始）

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print(fruits[0])  # 输出 apple
print(fruits[2])  # 输出 cherry

2. 反向索引（从 -1 开始）

print(fruits[-1])  # 输出 cherry
print(fruits[-2])  # 输出 banana

3. 切片（slice）

可以取出部分元素，形成新的列表：

print(fruits[0:2])   # ['apple', 'banana']
print(fruits[1:])    # ['banana', 'cherry']
print(fruits[:2])    # ['apple', 'banana']

四、修改列表内容

1. 直接修改元素

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
fruits[1] = "orange"
print(fruits)

输出：

['apple', 'orange', 'cherry']

2. 替换多个元素

fruits[0:2] = ["pear", "melon"]
print(fruits)

输出：

['pear', 'melon', 'cherry']

五、添加元素

1. append() — 在列表末尾添加元素

fruits = ["apple", "banana"]
fruits.append("cherry")
print(fruits)

输出：

['apple', 'banana', 'cherry']

2. insert() — 在指定位置插入元素

fruits.insert(1, "orange")
print(fruits)

输出：

['apple', 'orange', 'banana', 'cherry']

3. extend() — 合并另一个列表

fruits = ["apple", "banana"]
more = ["cherry", "peach"]
fruits.extend(more)
print(fruits)

输出：

['apple', 'banana', 'cherry', 'peach']

六、删除元素

1. del 删除指定位置的元素

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
del fruits[1]
print(fruits)

输出：

['apple', 'cherry']

2. pop() — 删除并返回元素（默认最后一个）

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
item = fruits.pop()
print(item)
print(fruits)

输出：

cherry
['apple', 'banana']

3. remove() — 删除指定值的第一个匹配项

fruits = ["apple", "banana", "apple", "cherry"]
fruits.remove("apple")
print(fruits)

输出：

['banana', 'apple', 'cherry']

4. clear() — 清空整个列表

fruits.clear()
print(fruits)

输出：

[]

七、遍历列表

示例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

输出：

apple
banana
cherry

八、判断与统计

1. 判断元素是否存在

if "apple" in fruits:
    print("有苹果")

2. 统计元素数量

count = fruits.count("apple")
print(count)

3. 获取列表长度

print(len(fruits))

九、排序与反转

1. 升序排序

nums = [3, 1, 4, 2]
nums.sort()
print(nums)

输出：

[1, 2, 3, 4]

2. 降序排序

nums.sort(reverse=True)
print(nums)

输出：

[4, 3, 2, 1]

3. 临时排序（不改变原列表）

nums = [3, 1, 4, 2]
print(sorted(nums))
print(nums)

输出：

[1, 2, 3, 4]
[3, 1, 4, 2]

4. 反转列表

nums.reverse()
print(nums)

输出：

[2, 4, 1, 3]

十、列表的复制

1. 浅拷贝（copy）

a = [1, 2, 3]
b = a.copy()
b.append(4)
print(a, b)

输出：

[1, 2, 3] [1, 2, 3, 4]

2. 切片复制

b = a[:]

十一、嵌套列表

列表中可以再包含列表，形成二维或多维结构。

matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]
print(matrix[1][2])  # 输出6

十二、列表常用内置函数总结

十三、实战案例：学生成绩分析

scores = [85, 92, 78, 90, 88, 76, 95]

# 1. 平均分
avg = sum(scores) / len(scores)

# 2. 最高分与最低分
max_score = max(scores)
min_score = min(scores)

# 3. 排序
sorted_scores = sorted(scores, reverse=True)

print(f"平均分：{avg:.2f}")
print(f"最高分：{max_score}")
print(f"最低分：{min_score}")
print(f"从高到低排序：{sorted_scores}")

输出：

平均分：86.29
最高分：95
最低分：76
从高到低排序：[95, 92, 90, 88, 85, 78, 76]

十四、小结

一句话总结

下一章，我们将学习 元组（tuple）， 了解一种不可变但更安全高效的数据结构。