📦 列表 + 元组

为什么重要

列表是大多数问题的默认容器。元组则安全地锁住数据。

核心思想

列表是灵活的架子；元组是密封的盒子。元组是可哈希的（可以做字典的键、集合的成员），列表则不行。

试一试

列表基础——append、extend、切片、推导式：

xs = [1, 2, 3]
xs.append(4)          # in place
xs.extend([5, 6])     # in place
xs += [7]             # in place too
print(xs)

# Comprehension — the Pythonic loop
squares = [x*x for x in xs if x % 2 == 0]
print(squares)

元组是不可变的，支持解包，并且可以做字典的键：

origin = (0, 0)
def move(point, dx, dy):
  x, y = point        # unpacking
  return (x + dx, y + dy)

print(move(origin, 3, 4))

routes = { (0, 0): "home", (3, 4): "park" }
print(routes[(3, 4)])

排序——就地排序与返回新列表：

words = ["apple", "Banana", "cherry"]
print(sorted(words))                      # case-sensitive
print(sorted(words, key=str.lower))       # case-insensitive
print(sorted(words, key=len, reverse=True))

# In place — returns None! (common bug)
words.sort()
print(words)

列表方法（必备完整清单）

| 方法 | 作用 | 示例 | | --- | --- | --- | | append(x) | 添加一个元素 | nums.append(5) | | extend(iter) | 添加多个元素 | nums.extend([6,7]) | | insert(i,x) | 在某索引处添加 | nums.insert(1, 42) | | remove(x) | 移除第一个匹配项 | nums.remove(2) | | pop(i) | 按索引移除 | nums.pop() | | clear() | 移除全部 | nums.clear() | | index(x) | 查找位置 | nums.index(3) | | count(x) | 统计某值的数量 | nums.count(3) | | sort() | 就地排序 | nums.sort() | | reverse() | 就地反转 | nums.reverse() | | copy() | 浅拷贝 | nums.copy() |

把列表当作栈 / 队列

列表可以充当一个不错的栈（在末尾 append / pop）。如果想要一个快速的队列，请使用 collections.deque——从列表头部弹出是 O(n)：

from collections import deque
q = deque([1, 2, 3])
q.append(4)     # enqueue
q.popleft()     # dequeue — O(1)

拷贝与别名（重要）

a = [1, 2, 3]
b = a          # alias — same list, mutations are shared
c = a.copy()   # new list — independent

嵌套列表的陷阱

[[0] * 3] * 3 把同一个内层行重复了三次——修改其中一个会修改所有：

grid = [[0] * 3] * 3   # WRONG: shared rows
grid = [[0] * 3 for _ in range(3)]  # correct: independent rows

快速检查

• 问： b = a 创建了什么？ 答： 一个别名（同一个列表）。

小练习

• 不用 sum() 求一个列表的和。
• 从一个已排序的列表中去除重复项（概念）。
• 在索引 2 处插入一个值。

该做与不该做

• 该做：单个元素用 append，多个元素用 extend。
• 不该做：以为 sort() 会返回一个新列表。
• 不该做：用 [[x]*n]*m 来构建嵌套列表。

常见错误

• 错误： 在迭代时修改列表。 修正： 遍历一份拷贝，或使用索引。
• 错误： 把别名和拷贝搞混。 修正： 使用 list(a) 或 a.copy()。
• 错误： new = nums.sort() 得到 None。 修正： 使用 sorted(nums)。

关键要点

• list 是可变的；tuple 是不可变的，且可哈希。
• 推导式比 for + append 更快、更清晰。
• sorted(x) 返回一个新列表；x.sort() 就地修改并返回 None。
• key= 接受一个函数：key=str.lower、key=len、key=lambda t: t[1]。
• b = a 共享同一个列表；想要独立的列表请用 a.copy()。