前言

在 Python 裡，除了數字 (int/float)、文字 (str)、布林 (bool) 這些基本型態之外，還有一類超級重要的資料型態 —— 集合型態 (Collection Types)。

它們就像遊戲裡的「背包系統」，專門用來裝東西、整理東西。

Python 常見的四大集合型態是：

1. List 串列：有序、可變，超級常用（今天的主角）
2. Tuple 元組：有序、不可變，適合固定資料
3. Dict 字典：鍵值配對，超好查資料
4. Set 集合：無序、不重複，數學集合好幫手

昨天我們學了 if/else，讓程式會「思考」。但現實中，我們常常要處理的不是一個值，而是一整堆資料：

• 檢查購物清單裡有沒有牛奶
• 查看待辦事項裡今天要不要運動
• 點速食店的餐點

這時候，就需要能「一次裝很多東西」的工具 —— List 串列。

今天，我們就先從 List 開始！

一、什麼是 List？

List（串列）就是一個用來裝資料的「容器」，
它的格式是用 中括號 [ ] 包起來，裡面的元素用 逗號 , 分隔。

list_name = [元素1, 元素2, 元素3, ...]

特點：

• 有序：資料有位置編號（索引 index），能依序存取
• 可變 (mutable)：可以新增、刪除、修改
• 可混合型別：裡面可以同時放數字、字串、布林值，甚至還能放其他串列！

二、建立 List 的方法

# 空串列
empty_list = []

# 裡面都是字串
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

# 可以混合型別
mixed = [1, "hello", 3.14, True]

# 串列裡面還能放串列（巢狀結構）
nested = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]

三、透過索引存取元素

每個元素都有「位置編號」（Index），從 0 開始（非常重要！常被忽略）。

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

print(fruits[0])   # apple
print(fruits[1])   # banana
print(fruits[2])   # cherry
print(fruits[-1])  # cherry（倒數第一個）

⚠️ 小提醒：如果你嘗試存取不存在的索引，Python 會直接報錯！

例如：

這邊我們來詳細的解釋一下「索引」的概念！

索引就是「位置編號」，用來在『有序」的資料結構
（例如 list、tuple、str、range 等序列）中定位某個元素。
透過索引，你可以「讀取」、「修改」（若序列可變）、或「刪除」特定位置的元素。

(1)Python 採用「0 起始」的索引（Zero-based）

在 Python 裡，序列的第一個元素索引是 0，第二個是 1，以此類推。

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print(fruits[0])  # "apple"
print(fruits[1])  # "banana"
print(fruits[2])  # "cherry"

(2) 負索引（Negative indices）— 從尾端開始數

Python 支援負數索引：
-1 表示最後一個元素，-2 表示倒數第二個，以此類推。

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print(fruits[-1])  # "cherry"
print(fruits[-2])  # "banana"

(3)索引越界（IndexError）—— 要小心邊界

若試圖存取 seq[index]，
但 index 不在合法範圍（-len(seq) 到 len(seq)-1）時，
會拋出 IndexError。

（就像是剛剛上面舉例的fruits list)

a = [1,2,3]
# print(a[3])  # IndexError: list index out of range

(4)切片（Slicing）：一次取一段（非單一索引）

切片使用 seq[start:stop:step]，
會回傳子序列（新的 list 或 str）。stop 是「不包含」的。

nums = [0,1,2,3,4,5]
print(nums[1:4])    # [1,2,3]   (包含 index=1,2,3，不包含4)
print(nums[:3])     # [0,1,2]
print(nums[3:])     # [3,4,5]
print(nums[::2])    # [0,2,4]   (step=2)
print(nums[::-1])   # [5,4,3,2,1,0]  (反轉序列)

‼️可變 vs 不可變的索引行為

• list：可變（mutable），可用索引直接修改元素：lst[1] = new_value。
• tuple / str：不可變（immutable），不能用索引賦值（會拋 TypeError）。（這部分我們之後會再說明）

我們先來看一下list如何修改元素：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

# 修改第二個元素
fruits[1] = "blueberry"
print(fruits)  # ["apple", "blueberry", "cherry"]

你看！只要用索引，就能直接把值改掉喔！
這也是 List 在處理動態資料時特別好用的原因。

四、List新增與刪除

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

# 新增元素
fruits.append("mango")   # 加到最後
fruits.insert(1, "orange")  # 插到指定位置

# 刪除元素
fruits.remove("banana")  # 移除指定值
fruits.pop()             # 移除最後一個

這邊要再補充一個刪除的語法：del
del 不是函式：語法是 del target（不能寫成 del(list[0])）。

(1)刪除指定索引的元素

fruits = ["apple", "banana", "cherry", "mango"]
del fruits[1]        # 刪掉 index=1 的元素 "banana"
print(fruits)        # ['apple', 'cherry', 'mango']

(2)刪除最後一個元素（del vs pop()）

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
del fruits[-1]       # 刪掉最後一個
print(fruits)        # ['apple', 'banana']

# 如果你還需要那個被刪掉的值，用 pop() 更合適
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
last = fruits.pop()  # 回傳 'cherry'
print(last, fruits)  # cherry ['apple', 'banana']

(3)刪除部分範圍（切片）

numbers = [0,1,2,3,4,5,6]
del numbers[2:5]     # 刪掉 index=2,3,4
print(numbers)       # [0,1,5,6]

(4)刪除整個List變數（解除名稱綁定）

lst = [1,2,3]
del lst              # 變數 lst 不再存在，訪問會 NameError
# print(lst)  # NameError: name 'lst' is not defined

注意：del lst 並非「刪掉記憶體中那個 list」，而是移除名稱 lst 的綁定；
如果其他變數也參考同一個 list（例如 b = lst），
該物件仍存在直到沒有引用為止，由 Python 的垃圾回收處理。

五、常見操作：排序/取極值（最大小值）

numbers = [5, 2, 9, 1, 7]

print(len(numbers))   # 5 → 串列長度
print(max(numbers))   # 9 → 最大值
print(min(numbers))   # 1 → 最小值
print(sum(numbers))   # 24 → 總和

numbers.sort()        # 排序（小到大）
print(numbers)        # [1, 2, 5, 7, 9]

numbers.reverse()     # 反轉順序
print(numbers)        # [9, 7, 5, 2, 1]

範例：待辦清單

todo_list = []

todo_list.append("寫 Python 作業")
todo_list.append("去運動")
todo_list.append("追劇")

print("目前待辦清單：", todo_list)

done = todo_list.pop(0)   # 完成第一項
print("已完成：", done)
print("剩下待辦清單：", todo_list)

輸出結果：

del、pop()、remove()、clear() 的差別

• del list[index]：依 索引 刪除，沒有回傳值；可刪切片或整個變數。 適合你知道索引且不需要該值時使用。
• pop([index])：依索引刪除並 回傳被刪除的元素（預設為最後一個），常用在需要取得該值的情況。
• remove(value)：依 值 刪除第一個相符元素
  （找不到會拋 ValueError）。
• clear()：清空 List 內容，List 物件仍存在但變成 []
  （等同 del lst[:]）。
• del lst：刪除變數名稱（變數不存在），若沒有其他引用，物件會被回收。

懶人包看這邊！

• 想刪掉並拿值 → pop()
• 已知值要刪 → remove()
• 已知索引要刪 → del
• 要整個清空內容 → clear() 或 del lst[:]
• 要刪變數名稱 → del lst

範例：我的購物清單

shopping_list = ["milk", "bread", "eggs", "butter"]

# 1. 新增 cheese
shopping_list.append("cheese")

# 2. 刪掉 bread
shopping_list.remove("bread")

# 3. milk 改成 almond milk
shopping_list[0] = "almond milk"

# 4. 印出結果
print("清單長度：", len(shopping_list))
print("清單內容：", shopping_list)

if/else + List = 更實用！

實戰演練：打造「互動式清單」

到這裡，我們已經可以用 if 條件判斷，讓程式根據使用者輸入做出不同的回應。那我們把它跟 list（清單）、input() 結合，來試試幾個實用小挑戰吧！

練習 1：購物清單（新增物品）

menu = ["burger", "fries", "nuggets", "coke", "salad"]
order_list = []

item = input("請輸入想要點的餐點: ")

if item in menu:
    order_list.append(item)
    print("✅ 已新增到點餐清單:", order_list)
else:
    print("❌ 抱歉，這個品項不在速食店菜單上。")

練習2:簡易登入/註冊系統

# 先建立兩個對應的清單
users = ["amy", "bob", "cindy"]
passwords = ["123", "456", "789"]  # 和 users 的帳號一一對應

# 使用者輸入帳號與密碼
name = input("請輸入帳號: ")
pwd = input("請輸入密碼: ")

if name in users:  # 如果帳號存在
    index = users.index(name)  # 找到帳號的位置
    if passwords[index] == pwd:  # 驗證密碼
        print("登入成功！歡迎回來～")
    else:
        print("密碼錯誤，登入失敗！")
else:
    print("找不到帳號，請註冊新帳號！")
    new_pwd = input("請設定新密碼: ")
    users.append(name)
    passwords.append(new_pwd)
    print(f"帳號 {name} 已成功註冊！")
    print("目前使用者名單:", users)

⭐️重點解析：(這邊來解釋一下我用的語法！)

1. 兩個清單(list)對應：
   • users 裡存帳號
   • passwords 裡存密碼（跟帳號的 index 對應）
2. 帳號存在 → 檢查密碼
   • 先用 .index() 找到帳號位置
   • 再用對應的 passwords[index] 檢查密碼
3. 帳號不存在 → 註冊
   • 新增帳號和密碼到對應的清單

📌小提醒

這樣的寫法雖然能動，但要維護兩個 List 比較麻煩，還要確保索引位置完全對得上。當我們學到**dict（字典）**之後，就能寫成：

{"amy": "123", "bob": "456"}

這樣程式看起來也比較直觀、乾淨！

練習3:刪除清單中的物品

shopping_list = ["milk", "bread", "eggs"]

remove_item = input("請輸入想刪除的物品: ")

if remove_item in shopping_list:
    shopping_list.remove(remove_item)
    print(f"已刪除 {remove_item}，目前清單:", shopping_list)
else:
    print("找不到這個物品，無法刪除。")

新手建議

1. 多動手試：看懂語法很重要，但真正學會一定要自己打幾次。或是也可以先把邏輯寫下來，用pseudo code的方式把邏輯順過一遍！
2. 善用 print()：不確定程式在幹嘛？印出來看！就知道了！
3. 遇到錯誤不要怕：IndexError、ValueError 都很常見，先讀懂錯誤訊息再修正。
4. 從生活情境下手：把清單想成「背包」、「購物車」、「待辦事項」，會更有感。越困難的部分要用越簡單的想法去想～

結語

今天我們正式進入了 Python 的「集合型態」大門，先從 list 串列 開始認識。

相信你應該掌握了以下重點：

1. list 的格式：用 [] 建立，裡面可以放不同型別的資料。
2. 可變性（mutable）：list 裡的資料能修改、刪除、新增。
3. 索引（index）：用正數從前面數、負數從後面數，就像幫每個元素編號。
4. 常見操作：append()、remove()、len()、del…等方法，讓清單真正成為「資料倉庫」。
5. 練習應用：購物清單等

學到這裡，你的程式已經不只是單純「做計算」，而是能夠存放一堆東西，再進行有條理的處理。這就是程式邁向「資料處理」的第一步。

明日預告

辛苦啦！看到這邊的你又撐過一天了～

如果說 list 是「裝東西的櫃子」，那麼明天要介紹的 range() 就是「幫你自動排好數字的流水線」。

• 你會看到如何快速生成一串數字，不需要傻傻地手動打一個個數字。
• 我們會介紹 range(start, stop, step) 的三種參數玩法，讓數字生成變得超彈性。
• 最後，還會搭配 list() 與迴圈，做一些有趣的小應用。

準備好，明天我們要讓數字「自動列隊」，讓程式更有效率地處理資料！
那麼，我們就明天見囉！！