有容乃大的list(4)

list的话题的确不少,而且,在编程中,用途也非常多。

有看官可能要问了,如果要生成一个list,除了要把元素一个一个写上之外,有没有能够让计算机自己按照某个规律生成list的方法呢?

如果你提出了这个问题,充分说明你是一个“懒人”,不过这不是什么坏事情,这个世界就是因为“懒人”的存在而进步。“懒人”其实不懒。

对list的操作

range(start,stop)生成数字list

range(start, stop[, step])是一个内置函数。

要研究清楚一些函数特别是内置函数的功能,建议看官首先要明白内置函数名称的含义。因为在python中,名称不是随便取的,是代表一定意义的。关于取名字问题,可以看参考本系列的:永远强大的函数中的《取名字的学问》部分内容。

range

n. 范围;幅度;排;山脉 vi. (在...内)变动;平行,列为一行;延伸;漫游;射程达到 vt. 漫游;放牧;使并列;归类于;来回走动

在具体实验之前,还是按照管理,摘抄一段官方文档的原话,让我们能够深刻理解之:

This is a versatile function to create lists containing arithmetic progressions. It is most often used in for loops. The arguments must be plain integers. If the step argument is omitted, it defaults to 1. If the start argument is omitted, it defaults to 0. The full form returns a list of plain integers [start, start + step, start + 2 step, ...]. If step is positive, the last element is the largest start + i step less than stop; if step is negative, the last element is the smallest start + i * step greater than stop. step must not be zero (or else ValueError is raised).

从这段话,我们可以得出关于range()函数的以下几点:

  • 这个函数可以创建一个数字元素组成的列表。
  • 这个函数最常用于for循环(关于for循环,马上就要涉及到了)
  • 函数的参数必须是整数,默认从0开始。返回值是类似[start, start + step, start + 2*step, ...]的列表。
  • step默认值是1。如果不写,就是按照此值。
  • 如果step是正数,返回list的最最后的值不包含stop值,即start+istep这个值小于stop;如果step是负数,start+istep的值大于stop。
  • step不能等于零,如果等于零,就报错。

在实验开始之前,再解释range(start,stop[,step])的含义:

  • start:开始数值,默认为0,也就是如果不写这项,就是认为start=0
  • stop:结束的数值,必须要写的。
  • step:变化的步长,默认是1,也就是不写,就是认为步长为1。坚决不能为0

实验开始,请以各项对照前面的讲述:

>>> range(9)                #stop=9,别的都没有写,含义就是range(0,9,1)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] #从0开始,步长为1,增加,直到小于9的那个数
>>> range(0,9)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
>>> range(0,9,1)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

>>> range(1,9)              #start=1
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

>>> range(0,9,2)            #step=2,每个元素等于start+i*step,
[0, 2, 4, 6, 8]

仅仅解释一下range(0,9,2)

  • 如果是从0开始,步长为1,可以写成range(9)的样子,但是,如果步长为2,写成range(9,2)的样子,计算机就有点糊涂了,它会认为start=9,stop=2。所以,在步长不为1的时候,切忌,要把start的值也写上。
  • start=0,step=2,stop=9.list中的第一个值是start=0,第二个值是start+1step=2(注意,这里是1,不是2,不要忘记,前面已经讲过,不论是list还是str,对元素进行编号的时候,都是从0开始的),第n个值就是start+(n-1)step。直到小于stop前的那个值。

熟悉了上面的计算过程,看看下面的输入谁是什么结果?

>>> range(-9)

我本来期望给我返回[0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8],我的期望能实现吗?

分析一下,这里start=0,step=1,stop=-9.

第一个值是0;第二个是start+1*step,将上面的数代入,应该是1,但是最后一个还是-9,显然出现问题了。但是,python在这里不报错,它返回的结果是:

>>> range(-9)
[]
>>> range(0,-9)
[]
>>> range(0)
[]

报错和返回结果,是两个含义,虽然返回的不是我们要的。应该如何修改呢?

>>> range(0,-9,-1)
[0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8]
>>> range(0,-9,-2)
[0, -2, -4, -6, -8]

有了这个内置函数,很多事情就简单了。比如:

>>> range(0,100,2)
[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98]

100以内的自然数中的偶数组成的list,就非常简单地搞定了。

思考一个问题,现在有一个列表,比如是["I","am","a","pythoner","I","am","learning","it","with","qiwsir"],要得到这个list的所有序号组成的list,但是不能一个一个用手指头来数。怎么办?

请沉思两分钟之后,自己实验一下,然后看下面。

>>> pythoner
['I', 'am', 'a', 'pythoner', 'I', 'am', 'learning', 'it', 'with', 'qiwsir']
>>> py_index = range(len(pythoner))     #以len(pythoner)为stop的值
>>> py_index
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

再用手指头指着pythoner里面的元素,数一数,是不是跟结果一样。

排排坐,分果果

排序,不管在现实还是在网络上都是随处可见的。梁山好汉要从第一个排序到第108个,这是一个不很容易搞定的活。

前面提到的内置函数range()得到的结果,就是一个排好序的。对于一个没有排好序的list,怎么排序呢?

有两个方法可以实现对list的排序:

  • list.sort(cmp=None, key=None, reverse=False)
  • sorted(iterable[, cmp[, key[, reverse]]])

通过下面的实验,可以理解如何排序的方法

>>> number = [1,4,6,2,9,7,3]
>>> number.sort()
>>> number
[1, 2, 3, 4, 6, 7, 9]

>>> number = [1,4,6,2,9,7,3]
>>> number
[1, 4, 6, 2, 9, 7, 3]
>>> sorted(number)
[1, 2, 3, 4, 6, 7, 9]

>>> number = [1,4,6,2,9,7,3]
>>> number
[1, 4, 6, 2, 9, 7, 3]
>>> number.sort(reverse=True)   #开始实现倒序
>>> number
[9, 7, 6, 4, 3, 2, 1]

>>> number = [1,4,6,2,9,7,3]
>>> number
[1, 4, 6, 2, 9, 7, 3]
>>> sorted(number,reverse=True)
[9, 7, 6, 4, 3, 2, 1]

其实,在高级语言中,排序是一个比较热门对的话题,如果有兴趣的读者,可以到我写的有关算法中查看有关排序的话题。

至此,有关list的基本操作的内置函数,就差不多了。不过最后,还要告诉看官们一个学习方法。因为python的内置函数往往不少,有时候光凭教程,很难学到全部,那么,最关键地是要自己会查找都有哪些函数可以用。怎么查找呢?

一个非常重要的方法

假设有一个list,如何知道它所拥有的内置函数呢?请用help(),帮助我吧。

>>> help(list)

就能够看到所有的关于list的函数,以及该函数的使用方法。