串列 list

串列 ( list ) 又称为列表、清单或数组，串列和元组 ( tuple ) 类似，都可以将任何一种对象作为它们的元素，串列的应用非常广泛，在大部分的程序里都能看到串列的身影，这篇教学将会介绍建立、读取、添加、修改和删除的方法。

快速导览：建立串列、合并串列、读取串列项目、复制串列、修改串列项目、添加串列项目、删除串列项目

本篇使用的 Python 版本为 3.7.12，所有范例可使用 Google Colab 实作，不用安装任何软件 ( 参考：使用 Google Colab )

建立串列

串列是将一连串的元素放在一个序列中，使其都有各自的编号，放入的元素可以是字串、数字、布尔、串列、字典...等基本元素，在 Python 里，有三种方法可以建立串列：“中括号 ( 方括号 )”、“list()”和“split() + 字串”。

• 中括号 ( 方括号 )

  将要建立为串列的元素，放入中括号里，并使用逗号分隔，就会成为一个串列，通常会将串列赋值给一个变数，下方的例子 a 是字串的串列，b 是数字串列，c 则是文字、数字和串列所组成的串列。

  a = ['apple','banana','orange']
  b = [1,2,3,4,5]
  c = ['apple',1,2,3,['dog','cat']]
  print(type(a))   # <class 'list'>
  print(type(b))   # <class 'list'>
  print(type(c))   # <class 'list'>
  

• list()

  list() 函数可以建立一个“空的”串列，也能将“可迭代”( 有顺序 ) 的数据转换成串列，例如 tuple、字串、集合或字典，下方的例子 b 会将 tuple 转换成串列，c 是空的串列，d 则是将 apple 字串变成五个独立字母的串列。

  a = ('apple','banana','orange')
  b = list(a)
  c = list()
  d = list('apple')
  print(b)   # ['apple', 'banana', 'orange']
  print(c)   # []
  print(d)   # ['a', 'p', 'p', 'l', 'e']
  

• split() + 字串

  split() 函数可以将一个字串，根据指定的分隔符号，拆分成串列，下图的例子，会根据“.”符号，将字串拆成串列，由于有多个“.”在一起，拆分时会出现“空”的字串元素。

  a = 'apple...banana...orange'
  b = a.split('.')
  print(b)   # ['apple', '', '', 'banana', '', '', 'orange']
  

合并串列

合并串列有两种方法：“使用 + 号”和“extend()”。

• 使用 + 号

  使用“+”号可以让两个串列，像字串一样的相加，在 + 号右方的串列，会加在左方串列的后方。

  a = ['a1','a2','a3']
  b = ['b1','b2','b3']
  c = a + b
  print(c)   # ['a1', 'a2', 'a3', 'b1', 'b2', 'b3']
  

• extend()

  extend() 函数能让一个串列的后方，合并另外一个串列的内容。

  a = ['a1','a2','a3']
  b = ['b1','b2','b3']
  a.extend(b)
  print(a)   # ['a1', 'a2', 'a3', 'b1', 'b2', 'b3']
  

  注意，extend() 函数会改变串列，但不会回传串列的值，所以如果写成下面的程序，会得到 none 的结果。

  a = ['a1','a2','a3']
  b = ['b1','b2','b3']
  c = a.extend(b)
  print(c)   # none
  

读取串列项目

要使用串列，就必须要读取串列的内容，Python 提供了两种读取串列项目的方法“offset”和“slice()”。

• offset

  序列中每个元素都有各自的序列编号 ( offset )，只要透过“[offset]”，就能读取对应的内容，串列中第一个项目的 offset 为 0，第二个 offset 为 1，依此类推，下面的例子，会依序读取并印出串列中的元素。

  a = ['apple','banana','orange']
  print(a[0])   # apple
  print(a[1])   # banana
  print(a[2])   # orange
  

  offset 默认从左侧开始，第一个项目为 0，如果从右侧开始，第一个项目为 -1，第二个项目为 -2，依此类推。

  a = ['apple','banana','orange']
  print(a[-1])   # orange
  print(a[-2])   # banana
  print(a[-3])   # apple
  

  如果串列中有串列，就构成了“多维串列”，读取元素时如果有第二层，就多一个中括号加上 offset，就能读取第二层的元素。

  a = ['apple','banana','orange',['dog','cat']]
  print(a[3][0])   # dog
  print(a[3][1])   # cat
  

• slice()

  slice() 函数可以取出串列中“某个范围”的元素，使用方式在中括号里加上冒号“:”，在冒号的前后放入指定的 offset，就能取出指定范围的数据 ( 第一个 offset : 第二个 offset - 1 )，如果不指定数值，冒号前方默认为 0，冒号后方默认为 -1。

  范围也可以使用“负数”，表示从右侧数来，但要注意第一个值的顺序 ( 不论正负 ) 都必须要在第二个值的前面，不然就读取不到项目 ( 会回传空的结果 )。

  a = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
  b = a[:3]
  c = a[3:]
  d = a[1:3]
  e = a[-5:-2]
  print(b)   # [0, 1, 2]  取得 0～(3-1) 項
  print(c)   # [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]  取得 3～最後一項
  print(d)   # [1, 2]  取得 1～(3-1) 項
  print(e)   # [5, 6, 7]  取得倒數第 5 項～(倒數第二項-1)
  

  如果使用两个冒号“::”，表示要“间隔几个项目”取值，例如“::2”就是间隔两个项目，“::3”就是间隔三个项目，如果是负数，就是从右侧取值，因此“::-1”就可以让反转整个串列。

  a = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
  b = a[::3]
  c = a[3::2]
  d = a[::-1]
  e = a[::-2]
  print(b)   # [0, 3, 6, 9]  每隔三項目取值
  print(c)   # [3, 5, 7, 9]  從第三個項目開始，每隔兩項目取值
  print(d)   # [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]  反轉串列
  print(e)   # [9, 7, 5, 3, 1]  反轉串列，每隔兩個項目取值
  

复制串列

延续上方 slice() 的做法，如果使用“串列[:]”，效果等同于复制完整的串列，下方的程序码展示两种复制串列的方式，如果使用“b=a”的做法，虽然看起来像是复制了，但实际上 a 和 b 指向了同一个串列，所以当 a 删除了一个项目时，b 也会跟着改变，然而如果使用“d=c[:]”的做法，会建立一个“全新”的串列，当 c 发生改变时，不会影响 d。

a = [1, 2, 3]
b = a
del(a[1])    # 刪除 a 的第二個項目
print(a)     # [1, 3]
print(b)     # [1, 3]

c = [1, 2, 3]
d = c[:]     # 複製 c 的所有項目變成一個新串列
del(c[1])    # 刪除 c 的第二個項目
print(c)     # [1, 3]
print(d)     # [1, 2, 3]

修改串列项目

串列有别于 tuple，串列的内容项目都是“可以修改”的，修改的方法有下列两种：“offset”和“slice()”。

• offset

  只要透过每个项目的 offset，就能够修改指定项目的内容。

  a = ['apple','banana','orange']
  a[0] = 'grap'
  print(a)   # ['grap', 'banana', 'orange']
  

• slice()

  使用 slice() 可以快速更换某一个范围的串列内容，下方的程序会将第 2、3、4 这三个项目更换为 100、200、300。

  a = ['a','b','c','d','e']
  a[1:4] = [100,200,300]
  print(a)    # ['a', 100, 200, 300, 'e']
  

  指定更换的项目的数量，不一定要和原本的一样多 ( 可以比较少，也可以比较多 )，更换后会将范围的内容，完全换成新的内容。

  a = ['a','b','c','d','e']
  a[1:4] = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
  print(a)   # ['a', 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 'e']
  

  更换的内容不一定要是串列，只要是可以“迭代”的内容，例如字串、tuple，都可以将其替换进入串列中，下方的程序将 1～4 的位置换成 hello 文字，替换后 hello 文字会被拆分成一个个的字母。

  a = ['a','b','c','d','e']
  a[1:4] = 'hello'
  print(a)    # ['a', 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', 'e']
  

添加串列项目

Python 提供两种串列添加项目的方法：“append()”和“insert()”。

• append()

  append() 函数可以将项目添加在一个串列的尾端，如果添加的是一个序列 tuple，会原封不动的变成一个新元素 ( 只占有一个 offset，变成第二层序列或 tuple )。

  a = ['a','b','c','d','e']
  a.append(100)
  b = ['a','b','c','d','e']
  b.append([100,200,300])
  print(a)   # ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 100]
  print(b)   # ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', [100, 200, 300]]
  

• insert()

  如果已经知道要添加的位置 offset，使用 insert() 函数，就可以将指定的内容，从指定的位置加入，如果插入的位置设定为 0，会将内容插入在串列的开头，如果设定的位置大于串列长度，就会插入在尾端 ( 如果设定 -1，会插入在倒数第二个 )。

  a = ['a','b','c','d','e']
  a.insert(3,100)
  b = ['a','b','c','d','e']
  b.insert(0,100)
  c = ['a','b','c','d','e']
  c.insert(100,100)
  d = ['a','b','c','d','e']
  d.insert(-1,100)
  print(a)   # ['a', 'b', 'c', 100, 'd', 'e']
  print(b)   # [100, 'a', 'b', 'c', 'd', 'e']
  print(c)   # ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 100]
  print(d)   # ['a', 'b', 'c', 'd', 100, 'e']
  

删除串列项目

Python 提供了四种方法，来删除串列的数据：“del”、“remove()”、“pop()”和“clear()”。

• del

  如果已经知道欲删除项目的“位置 offset”，就能够使用“del list(offset)”来删除指定的项目，项目支援中括号的语法 ( 参考上方 slice() 的做法 )，可以删除某个范围的项目，当项目被删除时，后方的项目会往前递补，取代原本的位置。

  a = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
  del a[2]
  b = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
  del b[2:6]
  print(a)   # [0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  print(b)   # [0, 1, 6, 7, 8, 9]
  

• remove()

  如果不知道欲删除项目的“位置 offset”，可以使用 remove(项目内容) 删除该项目，如果有多个同样内容的项目，remove() 只会删除第一个找到的项目。

  a = ['apple','apple','banana','orange']
  a.remove('apple')
  print(a)   # ['apple', 'banana', 'orange']
  

• pop()

  pop() 函数可以“取出并移除”串列里的“一个项目”，使用的方式为“pop(offset)”，如果不指定数值或数值为 -1，则会取出最后一个项目，取出的项目如果没有赋值给变数，这些项目就会消失。

  a = [0,1,2,3,4,5]
  b = a.pop(2)
  print(a)   # [0, 1, 3, 4, 5]
  print(b)   # 2
  

• clear()

  clear() 函数会清空整个串列的内容，使其变成一个空的串列。

  a = [0,1,2,3,4,5]
  a.clear()
  print(a)   # []
  

意见反馈