3.2 修改、添加和删除元素
你创建的大多数列表将是动态的,这意味着列表创建后,将随着程序的运行增删元素。例如,你创建一个游戏,要求玩家射杀从天而降的外星人。为此,可在开始时将一些外星人存储在列表中,然后每当有外星人被射杀时,都将其从列表中删除,而每次有新的外星人出现在屏幕上时,都将其添加到列表中。在整个游戏运行期间,外星人列表的长度将不断变化。
3.2.1 修改列表元素
修改列表元素的语法与访问列表元素的语法类似。要修改列表元素,可指定列表名和要修改的元素的索引,再指定该元素的新值。
例如,假设有一个摩托车列表,其中的第一个元素为'honda' ,如何修改它的值呢?
motorcycles.py
❶ motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
❷ motorcycles[0] = 'ducati'
print(motorcycles)
首先定义一个摩托车列表,其中的第一个元素为'honda' (见❶)。接下来,将第一个元素的值改为'ducati' (见❷)。输出表明,第一个元素的值确实变了,但其他列表元素的值没变:
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['ducati', 'yamaha', 'suzuki']
你可以修改任意列表元素的值,而不仅仅是第一个元素的值。
3.2.2 在列表中添加元素
你可能出于众多原因要在列表中添加新元素。例如,你可能希望游戏中出现新的外星人、添加可视化数据或给网站添加新注册的用户。Python提供了多种在既有列表中添加新数据的方式。
- 在列表末尾添加元素
在列表中添加新元素时,最简单的方式是将元素附加 (append)到列表。给列表附加元素时,它将添加到列表末尾。继续使用前一个示例中的列表,在其末尾添加新元素'ducati' :
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
❶ motorcycles.append('ducati')
print(motorcycles)
方法append() 将元素'ducati' 添加到列表末尾(见❶),而不影响列表中的其他所有元素:
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
方法append() 让动态地创建列表易如反掌。例如,你可以先创建一个空列表,再使用一系列函数调用append() 来添加元素。下面来创建一个空列表,再在其中添加元素'honda' 、'yamaha' 和'suzuki' :
motorcycles = []
motorcycles.append('honda')
motorcycles.append('yamaha')
motorcycles.append('suzuki')
print(motorcycles)
最终的列表与前述示例中的列表完全相同:
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
这种创建列表的方式极其常见,因为经常要等程序运行后,你才知道用户要在程序中存储哪些数据。为控制用户,可首先创建一个空列表,用于存储用户将要输入的值,然后将用户提供的每个新值附加到列表中。
- 在列表中插入元素
使用方法insert() 可在列表的任何位置添加新元素。为此,你需要指定新元素的索引和值。
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
❶ motorcycles.insert(0, 'ducati')
print(motorcycles)
在这个示例中,值'ducati' 被插入到了列表开头(见❶)。方法insert() 在索引0 处添加空间,并将值'ducati' 存储到这个地方。这种操作将列表中既有的每个元素都右移一个位置:
['ducati', 'honda', 'yamaha', 'suzuki']
3.2.3 从列表中删除元素
你经常需要从列表中删除一个或多个元素。例如,玩家将空中的一个外星人射杀后,你很可能要将其从存活的外星人列表中删除;当用户在你创建的Web应用中注销账户时,你就需要将该用户从活动用户列表中删除。你可以根据位置或值来删除列表中的元素。
- 使用del 语句删除元素
如果知道要删除的元素在列表中的位置,可使用del 语句。
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
❶ del motorcycles[0]
print(motorcycles)
❶处的代码使用del 删除了列表motorcycles 中的第一个元素'honda' :
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['yamaha', 'suzuki']
使用del 可删除任意位置处的列表元素,条件是知道其索引。例如,下面演示了如何删除前述列表中的第二个元素'yamaha' :
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
del motorcycles[1]
print(motorcycles)
下面的输出表明,已经将第二款摩托车从列表中删除了:
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'suzuki']
在这两个示例中,使用del 语句将值从列表中删除后,你就无法再访问它了。
- 使用方法pop() 删除元素
有时候,你要将元素从列表中删除,并接着使用它的值。例如,你可能需要获取刚被射杀的外星人的 坐标和
坐标,以便在相应的位置显示爆炸效果;在Web应用程序中,你可能要将用户从活跃成员列表中删除,并将其加入到非活跃成员列表中。
方法pop() 删除列表末尾的元素,并让你能够接着使用它。术语弹出 (pop)源自这样的类比:列表就像一个栈,而删除列表末尾的元素相当于弹出栈顶元素。
下面来从列表motorcycles 中弹出一款摩托车:
❶ motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
print(motorcycles)
❷ popped_motorcycle = motorcycles.pop()
❸ print(motorcycles)
❹ print(popped_motorcycle)
首先定义并打印列表motorcycles (见❶)。接下来,从这个列表中弹出一个值,并将其赋给变量popped_motorcycle 中(见❷)。然后打印这个列表,以核实从中删除了一个值(见❸)。最后打印弹出的值,以证明我们依然能够访问被删除的值(见❹)。
输出表明,列表末尾的值'suzuki' 已删除,它现在被赋给了变量popped_motorcycle :
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
['honda', 'yamaha']
suzuki
方法pop() 有什么用处呢?假设列表中的摩托车是按购买时间存储的,就可使用方法pop() 打印一条消息,指出最后购买的是哪款摩托车:
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
last_owned = motorcycles.pop()
print(f"The last motorcycle I owned was a {last_owned.title()}.")
输出是一个简单的句子,指出了最新购买的是哪款摩托车:
The last motorcycle I owned was a Suzuki.
- 弹出列表中任何位置处的元素
实际上,可以使用pop() 来删除列表中任意位置的元素,只需在圆括号中指定要删除元素的索引即可。
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki']
❶ first_owned = motorcycles.pop(0)
❷ print(f"The first motorcycle I owned was a {first_owned.title()}.")
首先弹出列表中的第一款摩托车(见❶),然后打印一条有关这辆摩托车的消息(见❷)。输出是一个简单的句子,描述了我购买的第一辆摩托车:
The first motorcycle I owned was a Honda.
别忘了,每当你使用pop() 时,被弹出的元素就不再在列表中了。
如果你不确定该使用del 语句还是pop() 方法,下面是一个简单的判断标准:如果你要从列表中删除一个元素,且不再以任何方式使用它,就使用del 语句;如果你要在删除元素后还能继续使用它,就使用方法pop() 。
- 根据值删除元素
有时候,你不知道要从列表中删除的值所处的位置。如果只知道要删除的元素的值,可使用方法remove() 。
例如,假设要从列表motorcycles 中删除值'ducati' 。
motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)
❶ motorcycles.remove('ducati')
print(motorcycles)
❶处的代码让Python确定'ducati' 出现在列表的什么地方,并将该元素删除:
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
使用remove() 从列表中删除元素时,也可接着使用它的值。下面删除值'ducati' 并打印一条消息,指出要将其从列表中删除的原因:
❶ motorcycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print(motorcycles)
❷ too_expensive = 'ducati'
❸ motorcycles.remove(too_expensive)
print(motorcycles)
❹ print(f"\nA {too_expensive.title()} is too expensive for me.")
定义列表(见❶)后,将值'ducati' 赋给变量too_expensive (见❷)。接下来,使用这个变量来告诉Python将哪个值从列表中删除(见❸)。最后,值'ducati' 已经从列表中删除,但可通过变量too_expensive 来访问它(见❹)。这让我们能够打印一条消息,指出将'ducati' 从列表motorcycles 中删除的原因:
['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
['honda', 'yamaha', 'suzuki']
A Ducati is too expensive for me.
注意 方法remove() 只删除第一个指定的值。如果要删除的值可能在列表中出现多次,就需要使用循环来确保将每个值都删除。这将在第7章中介绍。
动手试一试
下面的练习比第2章的练习要复杂些,但让你有机会以前面介绍过的各种方式使用列表。
练习3-4:嘉宾名单 如果你可以邀请任何人一起共进晚餐(无论是在世的还是故去的),你会邀请哪些人?请创建一个列表,其中包含至少三个你想邀请的人,然后使用这个列表打印消息,邀请这些人来与你共进晚餐。
练习3-5:修改嘉宾名单 你刚得知有位嘉宾无法赴约,因此需要另外邀请一位嘉宾。
- 以完成练习3-4时编写的程序为基础,在程序末尾添加一条print 语句,指出哪位嘉宾无法赴约。
- 修改嘉宾名单,将无法赴约的嘉宾的姓名替换为新邀请的嘉宾的姓名。
- 再次打印一系列消息,向名单中的每位嘉宾发出邀请。
练习3-6:添加嘉宾 你刚找到了一个更大的餐桌,可容纳更多的嘉宾。请想想你还想邀请哪三位嘉宾。
- 以完成练习3-4或练习3-5时编写的程序为基础,在程序末尾添加一条print 语句,指出你找到了一个更大的餐桌。
- 使用insert() 将一位新嘉宾添加到名单开头。
- 使用insert() 将另一位新嘉宾添加到名单中间。
- 使用append() 将最后一位新嘉宾添加到名单末尾。
- 打印一系列消息,向名单中的每位嘉宾发出邀请。
练习3-7:缩减名单 你刚得知新购买的餐桌无法及时送达,因此只能邀请两位嘉宾。
- 以完成练习3-6时编写的程序为基础,在程序末尾添加一行代码,打印一条你只能邀请两位嘉宾共进晚餐的消息。
- 使用pop() 不断地删除名单中的嘉宾,直到只有两位嘉宾为止。每次从名单中弹出一位嘉宾时,都打印一条消息,让该嘉宾知悉你很抱歉,无法邀请他来共进晚餐。
- 对于余下两位嘉宾中的每一位,都打印一条消息,指出他依然在受邀人之列。
- 使用del 将最后两位嘉宾从名单中删除,让名单变成空的。打印该名单,核实程序结束时名单确实是空的。