3.1 列表（List）

接下来我们将学习Python数据结构之一：列表（List）。列表是Python中最基本的数据结构之一，它是一个有序的元素集合，元素可以是任何类型的对象（整数、浮点数、字符串、其他列表等），并且可以在列表中混合使用。

1. 创建列表

创建列表的最简单方法是使用方括号[]并用逗号分隔元素。例如：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(numbers)  # [1, 2, 3, 4, 5]

fruits = ["apple", "banana", "orange"]
print(fruits)  # ['apple', 'banana', 'orange']

另一种创建列表的方法是使用内置的list()函数：

empty_list = list()
print(empty_list)  # []

another_list = list("hello")
print(another_list)  # ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

2. 访问列表元素

列表是有序的，因此您可以通过索引访问列表中的元素。请注意，Python中的索引是从0开始的。例如：

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

first_fruit = fruits[0]
print(first_fruit)  # apple

second_fruit = fruits[1]
print(second_fruit)  # banana

last_fruit = fruits[-1]
print(last_fruit)  # orange

3. 修改列表元素

您可以通过赋值来修改列表中的元素。例如：

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

fruits[0] = "grape"
print(fruits)  # ['grape', 'banana', 'orange']

4. 添加列表元素

您可以使用append()方法在列表末尾添加新元素：

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

fruits.append("grape")
print(fruits)  # ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']

要在列表中的特定位置插入元素，可以使用insert()方法：

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

fruits.insert(1, "grape")
print(fruits)  # ['apple', 'grape', 'banana', 'orange']

5. 删除列表元素

要删除列表中的元素，可以使用del关键字：

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

del fruits[1]
print(fruits)  # ['apple', 'orange']

要删除列表中的特定元素（而不是通过索引），可以使用remove()方法：

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

fruits.remove("banana")
print(fruits)  # ['apple', 'orange']

6. 列表切片

切片（slicing）是一种从列表中提取一部分元素的方法。切片操作使用冒号:分隔起始和结束索引。例如：

numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

first_three = numbers[:3]
print(first_three)  # [0, 1, 2]

middle_three = numbers[3:6]
print(middle_three)  # [3, 4, 5]

last_three = numbers[-3:]
print(last_three)  # [7, 8, 9]

7. 列表遍历

要遍历列表中的元素，可以使用for循环：

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

for fruit in fruits:
    print(fruit)

输出：

apple
banana
orange

8. 列表推导式

列表推导式（list comprehension）是一种简洁地创建列表的方法。例如，要创建一个包含前10个平方数的列表，可以使用以下代码：

squares = [x ** 2 for x in range(1, 11)]
print(squares)  # [1, 4, 9, 16, 25, 36, 4964, 81, 100]

### 9. 列表排序

要对列表进行排序，可以使用`sort()`方法。例如：

```python
numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5]

numbers.sort()
print(numbers)  # [1, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 9]

要对字符串列表进行排序，可以使用sort()方法：

fruits = ["apple", "banana", "orange", "grape"]

fruits.sort()
print(fruits)  # ['apple', 'banana', 'grape', 'orange']

要将列表排序为降序，可以使用reverse=True参数：

numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5]

numbers.sort(reverse=True)
print(numbers)  # [9, 6, 5, 5, 4, 3, 2, 1, 1]

10. 列表长度、最大值和最小值

要获取列表的长度（元素数量），可以使用len()函数：

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

length = len(fruits)
print(length)  # 3

要获取列表中的最大值和最小值，可以使用max()和min()函数：

numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5]

max_number = max(numbers)
print(max_number)  # 9

min_number = min(numbers)
print(min_number)  # 1

11. 列表合并

要将两个列表合并为一个新列表，可以使用+运算符：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]

combined = list1 + list2
print(combined)  # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

或者，您可以使用extend()方法将一个列表的元素添加到另一个列表的末尾：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]

list1.extend(list2)
print(list1)  # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

这里，我们已经涵盖了列表的基本操作。列表是Python中非常实用的数据结构之一，通过实践和编写代码，您将更加熟悉它们。希望您能够通过这些示例和解释更好地理解Python列表。如果您有任何问题，请随时提问。