Python 列表：定义、操作、推导式与嵌套

一、列表基础

1. 定义与格式

• 基本格式：列表名 = [元素1, 元素2, 元素3, ...]
  所有元素放在方括号 [] 内，元素之间用英文逗号 , 分隔。
• 特点：
  • 元素类型可混合（整数、字符串、布尔值等均可共存）；
  • 有序（元素位置固定，可通过下标访问）；
  • 可修改（支持添加、删除、修改元素）。

2. 基础示例

# 定义一个混合类型的列表
li = [1, 2, 'a', True, 3.14]
# 打印列表及类型（list）
print(li, type(li))  # 输出：[1, 2, 'a', True, 3.14] <class 'list'>

二、列表核心操作

1. 元素访问：切片与遍历

列表是可迭代对象，支持通过「下标切片」和「for 循环遍历」获取元素。

（1）切片（获取指定范围元素）

• 格式：列表名[起始下标:结束下标:步长]（左闭右开，步长默认 1，可省略）；
• 下标规则：正向从 0 开始，反向从 -1 开始（-1 代表最后一个元素）。

li = [1, 2, 'a', 4]
# 切片：获取下标 0~2 的元素（不包含下标3）
print(li[0:3])  # 输出：[1, 2, 'a']
# 切片：获取所有元素（省略起始和结束下标）
print(li[:])    # 输出：[1, 2, 'a', 4]
# 切片：反向获取最后2个元素
print(li[-2:])  # 输出：['a', 4]

（2）for 循环遍历

逐一获取列表中的每个元素，适用于批量处理元素。

li = [1, 2, 'a', 4]
for i in li:  # i 依次代表列表中的每个元素print(i)  # 输出：1、2、a、4（每行一个）

2. 添加元素（3 种方法）

列表支持动态添加元素，常用 append()、extend()、insert() 三种方法，区别如下：

方法	功能描述	示例代码	执行结果
append(元素)	整体添加：将元素作为一个整体追加到列表末尾（支持任意类型元素）	li = ['one','two']; li.append('three')	['one', 'two', 'three']
extend(可迭代对象)	分散添加：将可迭代对象（如字符串、列表）的元素逐一追加到列表末尾	li = ['one','two']; li.extend('three')	['one', 'two', 't', 'h', 'r', 'e', 'e']
insert(下标, 元素)	指定位置添加：在指定下标处插入元素，原有元素自动后移（下标超范围则追加到末尾）	li = ['one','two']; li.insert(0, 'zero')	['zero', 'one', 'two']

示例演示：

li = ['one', 'two', 'three']
# 1. append()：整体添加
li.append('four')
print(li)  # 输出：['one', 'two', 'three', 'four']# 2. extend()：分散添加（字符串拆分为单个字符）
li.extend('four')
print(li)  # 输出：['one', 'two', 'three', 'four', 'f', 'o', 'u', 'r']# 3. insert()：指定下标0插入
li.insert(0, 'four')
print(li)  # 输出：['four', 'one', 'two', 'three', 'four', 'f', 'o', 'u', 'r']

3. 修改元素

通过「下标定位」直接赋值修改，语法：列表名[下标] = 新值。

li = [1, 2, 3]
# 将下标1的元素（值为2）修改为0
li[1] = 0
print(li)  # 输出：[1, 0, 3]

4. 查找元素（4 种方式）

用于判断元素是否存在、获取元素位置或统计出现次数。

（1）in / not in：判断元素是否存在

• 元素 in 列表：存在返回 True，否则 False；
• 元素 not in 列表：不存在返回 True，否则 False。

实用场景：用户昵称去重（避免重复注册）

# 已存在的昵称列表
name_list = ["adwd", "dwdfw", "zsfafa"]
while True:name = input("请输入你的昵称：")if name in name_list:print(f"{name}已经存在，请重新输入！")else:print(f"{name}可用，已注册！")name_list.append(name)  # 将新昵称加入列表break

（2）index(元素)：获取元素下标

• 返回指定元素在列表中第一次出现的下标；
• 若元素不存在，直接报错（ValueError）。

li = [1, 2, 3, 2]
print(li.index(2))  # 输出：1（第一个2的下标）

（3）count(元素)：统计元素出现次数

返回指定元素在列表中出现的总次数，若元素不存在则返回 0。

li = [1, 2, 3, 2]
print(li.count(2))  # 输出：2（2出现了2次）
print(li.count(4))  # 输出：0（4不存在）

5. 删除元素（4 种方法）

根据「下标」或「元素值」删除，不同方法适用场景不同：

方法	功能描述	示例代码	执行结果
del 列表名[下标]	根据下标删除元素，也可直接删除整个列表（del 列表名）	li = [1,2,3,4]; del li[2]	[1, 2, 4]
pop(下标)	删除指定下标的元素，默认删除最后一个元素，且返回被删除的元素	li = [1,2,3,4]; li.pop()	[1, 2, 3]（返回 4）
remove(元素)	根据元素值删除，默认删除第一次出现的该元素，元素不存在则报错	li = [1,2,3,4,2]; li.remove(2)	[1, 3, 4, 2]

示例演示：

# 1. del：根据下标删除
li1 = [1, 2, 3, 4]
del li1[2]  # 删除下标2的元素（3）
print(li1)  # 输出：[1, 2, 4]# 2. pop()：默认删最后一个，或指定下标
li2 = [1, 2, 3, 4]
li2.pop()    # 默认删最后一个（4）
print(li2)   # 输出：[1, 2, 3]
li2.pop(1)   # 删除下标1的元素（2）
print(li2)   # 输出：[1, 3]# 3. remove()：按值删除（删第一个2）
li3 = [1, 2, 3, 4, 2]
li3.remove(2)
print(li3)   # 输出：[1, 3, 4, 2]

6. 排序（sort() 与 reverse()）

用于对列表元素进行顺序调整，仅支持元素类型一致的列表（如全是数字或全是字符串）。

方法	功能描述	示例代码	执行结果
sort()	正序排序：默认从小到大（数字）、按字母顺序（字符串），直接修改原列表	li = [1,4,3,7,2]; li.sort()	[1, 2, 3, 4, 7]
reverse()	倒序排列：将列表元素反转（不排序，仅颠倒顺序），直接修改原列表	li = [1,2,3,4]; li.reverse()	[4, 3, 2, 1]

示例演示：

li = [1, 4, 3, 7, 2]
# 正序排序
li.sort()
print(li)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 7]# 倒序排列（基于当前排序结果反转）
li.reverse()
print(li)  # 输出：[7, 4, 3, 2, 1]

三、高级用法

1. 列表推导式（简化列表创建）

通过简洁的语法快速生成列表，替代传统的 for 循环 + append()，分为「基础格式」和「带条件格式」。

（1）基础格式：[表达式 for 变量 in 可迭代对象]

• 可迭代对象：列表、range()、字符串等；
• 逻辑：变量遍历可迭代对象，将「表达式」结果作为新列表的元素。

示例 1：批量生成元素（替代 for + append）

# 传统方式：生成 0~4 的列表
li1 = []
for i in range(5):li1.append(i)
print(li1)  # 输出：[0, 1, 2, 3, 4]# 列表推导式：一行实现
li2 = [i for i in range(5)]
print(li2)  # 输出：[0, 1, 2, 3, 4]

示例 2：对元素进行运算（如每个元素乘 5）

li = [1, 2, 3, 4]
# 推导式：每个元素乘5后打印（也可生成新列表）
[i * 5 for i in li]  # 输出：[5, 10, 15, 20]

（2）带条件格式：[表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件]

• 逻辑：变量遍历可迭代对象，仅当「条件成立」时，才将「表达式」结果加入新列表。

示例：生成 1~10 中的所有奇数

# 传统方式
li1 = []
for i in range(1, 11):if i % 2 == 1:li1.append(i)
print(li1)  # 输出：[1, 3, 5, 7, 9]# 列表推导式：一行实现
li2 = [i for i in range(1, 11) if i % 2 == 1]
print(li2)  # 输出：[1, 3, 5, 7, 9]

2. 列表嵌套（列表中的列表）

列表的元素可以是另一个列表，形成「嵌套列表」，常用于表示二维数据（如表格、矩阵）。

（1）定义嵌套列表

# 嵌套列表：外层列表有5个元素，第4个元素是内层列表 [4,5,6]
li = [1, 2, 3, [4, 5, 6], 7]

（2）访问嵌套元素

通过「多层下标」访问：外层列表下标[内层列表下标]

li = [1, 2, 3, [4, 5, 6], 7]
print(li[3])       # 输出内层列表：[4, 5, 6]（外层下标3）
print(li[3][2])    # 输出内层列表的下标2元素：6（先取外层3，再取内层2）
print(li[4])       # 输出外层列表下标4的元素：7