列表（List）

在 Python 中，list（列表）是一種常見且強大的資料型別，它用來儲存多個值，並且可以包含不同型別的資料。列表是有序的、可變的，這意味著可以動態地添加、刪除或修改列表中的元素。這篇文章將介紹列表的基本操作及其應用。

1. 定義列表

在 Python 中，列表使用方括號 [] 來表示，元素之間以逗號分隔。

範例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
mixed_list = ["hello", 42, True, 3.14]

在這些範例中，fruits 是一個包含三個字串的列表，numbers 是一個數字列表，而 mixed_list 則是一個包含不同資料型別的列表。

2. 訪問列表元素

可以使用索引來訪問列表中的元素。索引從 0 開始，負數索引用來從列表的末尾開始計算。

範例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print(fruits[0])  # 輸出：apple
print(fruits[-1])  # 輸出：cherry

在這裡，我們使用正數索引訪問列表的第一個元素，並使用負數索引來訪問最後一個元素。

3. 修改列表元素

列表是可變的，因此可以直接通過索引來修改其內容。

範例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
fruits[1] = "orange"
print(fruits)  # 輸出：['apple', 'orange', 'cherry']

在這個範例中，我們將 fruits 列表中的第二個元素從 "banana" 修改為 "orange"。

4. 添加元素

4.1 使用 append()

append() 方法將新元素添加到列表的末尾。

範例：

fruits = ["apple", "banana"]
fruits.append("cherry")
print(fruits)  # 輸出：['apple', 'banana', 'cherry']

4.2 使用 insert()

insert() 方法允許在指定索引位置插入新元素。

範例：

fruits = ["apple", "banana"]
fruits.insert(1, "cherry")
print(fruits)  # 輸出：['apple', 'cherry', 'banana']

在這個範例中，我們將 "cherry" 插入到索引 1 的位置。

5. 刪除元素

5.1 使用 remove()

remove() 方法刪除列表中指定的元素。

範例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
fruits.remove("banana")
print(fruits)  # 輸出：['apple', 'cherry']

5.2 使用 pop()

pop() 方法可以移除並返回指定位置的元素。如果不傳入索引，則默認刪除最後一個元素。

範例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
fruits.pop(1)
print(fruits)  # 輸出：['apple', 'cherry']

5.3 使用 del 刪除索引位置的元素

del 語句可以用來刪除指定索引位置的元素。

範例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
del fruits[0]
print(fruits)  # 輸出：['banana', 'cherry']

6. 列表的遍歷

我們可以使用 for 迴圈來遍歷列表，獲取列表中的每一個元素。

範例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

輸出結果為：

apple
banana
cherry

7. 列表切片（Slicing）

切片可以用來獲取列表中的一部分，語法為 [start:end]，其中 start 是開始的索引，end 是結束的索引（不包括 end 位置的元素）。

範例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
print(fruits[1:3])  # 輸出：['banana', 'cherry']

這裡的 [1:3] 會返回索引 1 和索引 2 的元素，不包括索引 3。

8. 列表的方法與操作

Python 提供了許多操作列表的內建方法：

• len()：獲取列表的長度。
• sort()：將列表中的元素進行排序。
• reverse()：反轉列表中的元素順序。

範例：

numbers = [5, 2, 9, 1]
numbers.sort()
print(numbers)  # 輸出：[1, 2, 5, 9]

numbers.reverse()
print(numbers)  # 輸出：[9, 5, 2, 1]

9. 列表的常見應用

9.1 列表生成式

列表生成式是一種簡潔的方式來創建新的列表，語法為 [表達式 for 變量 in 可迭代物件]。

範例：

squares = [x**2 for x in range(5)]
print(squares)  # 輸出：[0, 1, 4, 9, 16]

9.2 列表的合併與複製

我們可以使用 + 來合併兩個列表，或使用 copy() 來複製列表。

範例：

list1 = [1, 2]
list2 = [3, 4]
combined = list1 + list2
print(combined)  # 輸出：[1, 2, 3, 4]

list_copy = combined.copy()
print(list_copy)  # 輸出：[1, 2, 3, 4]

10. 總結

列表是 Python 中非常靈活且強大的資料結構，能夠儲存不同型別的資料。通過掌握列表的增刪改查、切片、排序等操作，可以輕鬆地處理各種資料。列表生成式、合併、複製等功能進一步提高了操作效率，讓列表成為程式設計中不可或缺的工具。