為什麼需要列表(List)?

當你有很多筆資料，而且他們都有一樣或是類似的性質時，我們會將他們組織成一個資料結構。
而在這裡，我們使用 List。

生活範例

身為一個小老師，你要幫老師計算全班30人的數學科平均，你會怎麼做？
方法一：土法煉鋼（小算盤還更快）

Bob = 80
Tom = 60
...
print((Bob + Tom + ...) / 30)

方法二：List

score = [80, 60, ...]
print(sum(score)/30)

這裡的「相同性質」是什麼，除了這些資料代表分數，他們都是數字(int, float)！

前進語法

字串最顯眼的地方是''或""；列表最顯眼的地方是[]!
所有要被放進列表的元素都會被放在中括號 [] 之內。

# listName = [value1, value2, ...]
myFirstList = [True, 'Python', 0.01]
emptyList = []

接下來就從三個觀點來看列表：

1. length 長度(列表有幾個元素)
2. value 值(列表裝什麼)
3. index 索引值(元素的編號)

Length 長度

想知道他有幾個元素並不難，就數出來就好了！
[True, 'Python', 0.01] 這個列表很明顯就有三個元素，所以他的長度是3。

加深一點難度，[[True, 'Python', 0.01], 100, "8.8"]這個列表的長度呢？
其實答案是三個，三個元素分別為[True, 'Python', 0.01], 100, "8.8"

除了用數的，還有什麼方法可以知道他的長度？
那就來介紹列表的第一個方法（method）吧！

語法：len(listName)

• 參數可以放置一個列表或是列表變數
• 回傳值是一個整數
  空列表的長度為 0

# Example 1
list1 = [1, 2, 3, 4]
print(len(list1))

# Example 2
list2 = [[True, 'Python', 0.01], 100, "8.8"]
lenOfList2 = len(list2)

# Example 3
lenOfList3 = len([1, 2, 3, 4])

# Example 4
print(len([]))

Value 值

從上方的例子來看，列表的元素並不強制要相同的資料型態。

但是一般來說，一個列表我們會放置相同資料型態的資料，例如：一個列表score用來放整數資料；一個列表name用來放字串資料。因為放置在同一個列表的資料通常具有一定的關聯性！

score = [60, 80, 70, 45]
name = ['Bob', 'Tom', 'John']

Index 索引值

知道了列表內容，再來就是如何調用列表的元素。

想像列表是一個大櫃子，櫃子上有很多抽屜，抽屜上有編號。
索引值就相當於抽屜上的編號，且這些編號是由 0 開始，編號最大的數字為 length - 1

假設有一個列表為 myList = ['Bob', 60, 'Tom', 80]
編號0的元素為 'Bob' ，通常表示為 myList[0]
編號1的元素為 60 ，通常表示為 myList[1]
編號2的元素為 'Tom' ，通常表示為 myList[2]
編號3的元素為 80 ，通常表示為 myList[3]

如果調用到範圍外的索引值，會如何？
IndexError: list index out of range 代表你碰到不該碰的東西

小補充：
Python 提供負數索引值。
編號 -1的元素即是編號 length - 1的元素
最小至編號

練習一下：
下列程式碼的輸出為何？

myList = [[1, 2, ["Apple", "Banana"]], []]
print(myList[0][2][0])
print(myList[0][1])
print(len(myList[1]))
print(len(myList[0][2]))

答：

Apple
2
0
2

更改列表內容

使用索引值來更改列表內容！
前提是這個索引值必須是在合理範圍內。

1. 透過索引值找到列表的元素
2. 將新的數值賦值給該元素

舉個例子：

myList = [1,2,3,4,5]
for element in myList:
    print(element, end = " ")
myList[2] = 100
for element in myList:
    print(element, end = " ")

可以從輸出看出差別。

列表結合迴圈

使用 for 迴圈印出列表元素

方法一：使用索引值

myList = ['Bob', 60, 'Tom', 80]
for idx in range(len(myList)):
    print(myList[idx], end = ' ')

方法二：迭代列表元素

myList = ['Bob', 60, 'Tom', 80]
for element in myList:
    print(element, end = ' ')

這兩個方法在這個實例來說是一樣的。

迭代

上述兩個迴圈其實都有用到迭代的技巧，只是被迭代的內容不相同。
方法一中，被迭代的是range函式產生出的一串數字；方法二中，被迭代的是列表的元素。

迭代是什麼意思？

做個比喻：
現在你旁邊的佈告欄上貼有一串資料，而你手中只有很多張紙片跟筆（紙片大小只夠你抄寫一筆數字）。
你會拿出一張紙，將「一筆」資料抄在你的紙上。

程式的世界：
佈告欄：列表｜資料：列表元素｜一張紙片：一塊記憶體／一個變數
拿出一張紙：調用一塊記憶體或宣告一個變數
抄寫：賦值給變數

一個小問題：
從結果來看，「迭代用的變數」跟「列表中的元素」有一樣的數值。如果將迭代用的變數的數值更改為字串'Hello'，列表元素的數值會有所變化嗎？
答案是不會。因為這兩個變數並不相干，這件事情就像把紙片上的資料塗改後，佈告欄上的資料不會因此改變啊！

觀念測試

下面哪一個程式會讓列表中的數值都變為原本的１０倍？

選項一：

myList = [1, 2, 3, 4]
for idx in range(len(myList)):
    myList[idx] *= 10

選項二：

myList = [1, 2, 3, 4]
for element in myList:
    element *= 10

答案是「選項一」！

經過這些內容，相信大家對列表都有基本的認識了！
迭代也是一個很常見的用法，但是要特別注意迭代的對象是誰，因為這個影響很大。
下一篇來進一步介紹列表的相關方法。