python列表(list)的使用技巧及高階操作

1、合併列表（extend）

跟元組一樣，用加號（+）將兩個列表加起來即可實現合併：

    In [1]: x=list(range(1, 13, 2))
    In [2]: x + ['b', 'a']
    Out[2]: [1, 3, 5, 7, 9, 11, 'b', 'a']

對於已定義的列表，可以用extend方法一次性新增多個元素：

    In [7]: x2=[3, 6, 1]
    In [8]: x.extend(x2)
    In [9]: x
    Out[9]: [1, 3, 5, 7, 9, 11, 3, 6, 1, 3, 6, 1, 3, 6, 1]

需要說明的是：加號（+）執行列表的合併是非常浪費資源的，因為必須建立一個新列表並將所有物件複製過去，而用extend將元素附加到現有列表（尤其是在構建一個大列表時）就會好很多。

因此，在進行列表合併操作時，尤其是對於大資料量的列表合併，強烈建議使用extend函式。

2、列表排序（sort）

列表的sort方法可以實現就地排序（無需建立新物件，字串按首字母進行排序）：

    In [10]: a=[1, 5, 3, -3, 0]

    In [11]: a.sort()

    In [12]: a
    Out[12]: [-3, 0, 1, 3, 5]

    In [13]: s=['a','ab','3e','z']

    In [14]: s.sort()

    In [15]: s
    Out[15]: ['3e', 'a', 'ab', 'z']

sort有幾個很好用的選項，一個是次要排序鍵，即一個能夠產生可用於排序的值的函式。如可以通過長度對一組字串進行排序：

    In [16]: b=['a','nl','drz','mowgt','aa']

    In [17]: b.sort(key=len)

    In [18]: b
    Out[18]: ['a', 'nl', 'aa', 'drz', 'mowgt']

再比如是否進行降序排列，如下面通過對首字母進行降序排列的示例：

    In [21]: b.sort(key= lambda x:x[0], reverse=True)

    In [22]: b
    Out[22]: ['nl', 'mowgt', 'drz', 'a', 'aa']

3、 二分搜尋及維護有序列表（bisect）

內建的bisect模組實現了二分查詢以及對有序列表的插入操作。bisect.bisect可以找出新元素應該被插入到哪個位置以保持元列表的有序性，bisect.insort則將新元素插入到那個正確的位置上。

    In [23]: import bisect

    In [24]: c=[1,2,1,-1,4,5]

    In [25]: c.sort()

    In [26]: bisect.bisect(c, 2)
    Out[26]: 4

    In [27]: bisect.insort(c, 4)

    In [28]: c
    Out[28]: [-1, 1, 1, 2, 4, 4, 5]

注意：bisect模組的函式不會判斷原列表是否有序，因為這樣做開銷太大；因此將他們用作無序列表時雖然不會出錯，但可能會導致不正確的結果。基於此，建議在使用bisect模組的函式前，先對原列表執行排序的操作。

3、切片（索引運算子[]及start：stop）

可以對序列型別（陣列、列表、元組等）進行切片操作，start索引處元素被包括在切片的結果中，stop索引處的元素未被包括在結果中，元素數量為 stop-start。start或stop都是可以省略的，此時他們分別預設為序列的起始處和結尾處。

還可以在第二個冒號後加上步長（step），比如每隔一位取一個元素：

    In [35]: d=[x for x in range(10)]

    In [36]: d
    Out[36]: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

    In [37]: e=d[:8:2]

    In [38]: e
    Out[38]: [0, 2, 4, 6]

可以巧妙的使用 -1 ，實現對列表或元素的反序，如下：

    In [40]: f=d[::-1]

    In [41]: f
    Out[41]: [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

4、列表內建的序列函式

4.1 enumerate

enumerate函式可以逐個返回序列的（i, value）元組，如下示例：

    In [43]: #for i value in enumerate(collection):

    In [44]: #用 i, value 做一些事情

    In [49]: slist=['qin', 'wang', 'wqc']

    In [50]: mapping = dict((v, i) for i, v in enumerate(list))

    In [51]: mapping
    Out[51]: {'qin': 0, 'wang': 1, 'wqc': 2}

4.2 sorted

sorted函式可以將任何序列返回為一個新的有序列表（注意：sort函式是就地排序），如下：

    In [59]: sorted(['z', 'd', 'c', 'n'])
    Out[59]: ['c', 'd', 'n', 'z']

    In [60]: sorted('my name is chaogo')
    Out[60]:
    [' ',
     ' ',
     ' ',
     'a',
     'a',
     'c',
     'e',
     'g',
     'h',
     'i',
     'm',
     'm',
     'n',
     'o',
     'o',
     's',
     'y']

常常將sorted和set結合起來使用以得到一個由序列中的唯一元素構成的有序列表：

    In [61]: set(sorted('my name is chaogo'))
    Out[61]: {' ', 'a', 'c', 'e', 'g', 'h', 'i', 'm', 'n', 'o', 's', 'y'}

    In [62]: sorted(set('my name is chaogo'))
    Out[62]: [' ', 'a', 'c', 'e', 'g', 'h', 'i', 'm', 'n', 'o', 's', 'y']

    In [63]: set('my name is chaogo')
    Out[63]: {' ', 'a', 'c', 'e', 'g', 'h', 'i', 'm', 'n', 'o', 's', 'y'}

上面的結果都是一樣的，什麼原因呢？這是因為：
（1）set和sorted是對序列進行操作，當引數不是序列時，會預設轉換為列表；
（2）set預設會對元素進行排序。

4.3 zip

zip用於將多個序列（列表、元組等）中的元素“配對”，從而產生一個新的元組列表；
zip可以接受任意數量的序列，最終得到的元組數量由最短的序列決定；
zip最常見的用法是同時迭代多個序列，還可以結合enumerate一起使用，如下：

    In [77]: seq1 = ['chao', 'qing', 'wq']

    In [78]: seq2 = ['qin', 'wang', 'qc']

    In [79]: for i , (a,b) in enumerate(zip(seq1, seq2)):
        ...:     print('%d: %s %s' % (i, a, b))
        ...:
    0: chao qin
    1: qing wang
    2: wq qc

對於“已壓縮的”（zipped）序列，zip還有一個很巧妙的用法，即對該序列進行解壓（unzip，用*表示）。其實就是將一組行轉換為一組列，如下：

    In [86]: pitchers = [('a','b'), (1,2), ('tmd','bat')]

    In [87]: one, two = zip(*pitchers)

    In [88]: one
    Out[88]: ('a', 1, 'tmd')

    In [89]: two
    Out[89]: ('b', 2, 'bat')

4.4 reversed

用於按逆序迭代序列中的元素，如下：

    In [92]: [x for x in reversed([1, 2, 5, 3, -1])]
    Out[92]: [-1, 3, 5, 2, 1]