《Python資料科學指南》——1.6 寫一個清單

本節書摘來自異步社群《python資料科學指南》一書中的第1章，第1.6節，作者[印度] gopi subramanian ，方延風 劉丹 譯，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視。

清單是一種順序型的容器對象，它和元組很相似，不過，它們是同構且是可變的。清單支援追加操作，它可以被用來當作棧或者隊列。與元組不同，它可以擴充，你可以在建立一個清單之後使用append函數給它追加一個元素。

和介紹元組的小節相似，我們通過一些小段的代碼來聚焦于清單的建立與維護操作，而不是像介紹字典那樣采用完整的功能代碼。

下面的python代碼示範清單的建立和維護等操作。

第1步中，我們能看到建立清單的方式與其他的不同，請注意我們隻有同類型的元素。和集合不一樣，清單允許存在重複的元素。第2步到第7步和元組的相關步驟都是一樣的，覆寫了索引、切片、串聯、最小最大值、包含于和非包含于等操作，我們不再贅述。

第8步示範了追加和擴充操作，這也是清單差別于元組的地方（當然，請注意清單元素必須是同類型）。我們來看看代碼第1部分的輸出。

我們看到10被添加到清單a中。

下面的輸出是第2部分中擴充函數的示範。

我們用另一個清單b擴充了原來的清單。

在第9步中，我們示範了用清單實作棧的功能，pop()函數用來取回追加到清單中的最後一個元素，輸出結果如下。

最後一個被追加進來的元素被第一個取回，這就是棧的後進先出（last in first out，lifo）。

在第10步，我們用清單來實作隊列，pop()函數用0作為參數，表明要取出的元素的索引已經被傳遞了，輸出結果如下。

輸出結果遵循的是隊列的fifo類型，但這是一種低效的方法。由于清單底層實作的方法限制，彈出最初的元素不是一個好的選擇。如果想要執行這個操作，一個更有效的方法是使用雙端隊列資料結構，我們将在下一章節中介紹。

最後一個步驟展示了清單的sort和reverse操作。清單的内置函數sort()可以将清單的元素進行排序，預設是升序排序。本章後面有個專門的小節講解排序。reverse()函數将清單中的元素進行反轉。

我們先來建立一個清單，元素是從1到19。

<code>a = range(1,20)</code>

random子產品中有一個shuffle()函數，我們先用它将清單中的元素攪亂，然後我們才能示範排序操作，攪亂後的輸出結果如下。

<code>[19, 14, 11, 12, 4, 13, 17, 5, 2, 3, 1, 16, 8, 15, 18, 6, 7, 9, 10]</code>

現在，a.sort()執行了一個位置排序，我們得到如下的輸出結果。

<code>[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]</code>

reverse()也是一個位置操作，産生如下輸出結果。

<code>[19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]</code>

棧或隊列隻能在一個方向上追加或彈出資料，而雙端隊列有兩個端，可以在不同的端執行追加或彈出資料操作，請參見：