Python中列表list完整指南:列表推导式与切片技巧全解析

# 基本格式：[表达式 for 元素 in 可迭代对象]
# 带条件格式：[表达式 for 元素 in 可迭代对象 if 条件判断]

# 生成1-10的平方列表（普通循环vs推导式）
# 普通循环
square_list = []
for i in range(1, 11):
    square_list.append(i**2)
print(square_list)  # 输出：[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

# 列表推导式
square_list = [i**2 for i in range(1, 11)]
print(square_list)  # 结果一致，代码更简洁

# 生成1-20中的偶数列表
even_list = [i for i in range(1, 21) if i % 2 == 0]
print(even_list)  # 输出：[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20]

# 生成1-100中能被3和5同时整除的数
num_list = [i for i in range(1, 101) if i % 3 == 0 and i % 5 == 0]
print(num_list)  # 输出：[15, 30, 45, 60, 75, 90]

# 二维列表扁平化
two_d_list = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
flat_list = [num for sublist in two_d_list for num in sublist]
print(flat_list)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

# 带条件的嵌套推导式（筛选二维列表中的偶数）
even_flat_list = [num for sublist in two_d_list for num in sublist if num % 2 == 0]
print(even_flat_list)  # 输出：[2, 4, 6, 8]

list[start:end:step]
# start：起始索引（默认0，可省略）
# end：结束索引（默认列表长度，可省略，不包含end本身）
# step：步长（默认1，可正负，正数正向遍历，负数反向遍历）

lst = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
# 步长为2，取偶数索引元素
print(lst[::2])  # 输出：[0, 2, 4, 6, 8]
# 步长为3，从索引1开始取值
print(lst[1::3])  # 输出：[1, 4, 7]

lst = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
# 完整逆序（step=-1）
print(lst[::-1])  # 输出：[9,8,7,6,5,4,3,2,1,0]
# 从索引5反向取到索引2（不包含2）
print(lst[5:2:-1])  # 输出：[5,4,3]

lst = [1,2,3,4,5]
# 切片赋值（替换索引1-3的元素）
lst[1:4] = [10,20,30]
print(lst)  # 输出：[1,10,20,30,5]

# 切片删除（删除索引2-4的元素）
del lst[2:5]
print(lst)  # 输出：[1,10]

# 插入元素（通过空切片赋值）
lst[1:1] = [5,6,7]
print(lst)  # 输出：[1,5,6,7,10]

# 批量将列表元素转为字符串
num_list = [1,2,3,4,5]
str_list = list(map(str, num_list))
print(str_list)  # 输出：['1','2','3','4','5']

# 批量计算元素的平方（结合lambda匿名函数）
square_list = list(map(lambda x: x**2, num_list))
print(square_list)  # 输出：[1,4,9,16,25]

# 多列表映射（函数接收多个参数）
list1 = [1,2,3]
list2 = [4,5,6]
sum_list = list(map(lambda x,y: x+y, list1, list2))
print(sum_list)  # 输出：[5,7,9]

# 筛选列表中的正数
num_list = [-2,-1,0,1,2,3]
positive_list = list(filter(lambda x: x > 0, num_list))
print(positive_list)  # 输出：[1,2,3]

# 筛选列表中的空字符串
str_list = ["a", "", "b", None, "c", "  "]
non_empty_list = list(filter(lambda x: x and x.strip(), str_list))
print(non_empty_list)  # 输出：['a','b','c']

from functools import reduce

# 计算列表元素的总和
num_list = [1,2,3,4,5]
total = reduce(lambda x,y: x+y, num_list)
print(total)  # 输出：15

# 计算列表元素的乘积
product = reduce(lambda x,y: x*y, num_list)
print(product)  # 输出：120

# 结合初始值（累积时先加入初始值）
total_with_init = reduce(lambda x,y: x+y, num_list, 10)
print(total_with_init)  # 输出：25（10+1+2+3+4+5）

two_d_list = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
# 双层for循环遍历
for sublist in two_d_list:
    for num in sublist:
        print(num, end=" ")  # 输出：1 2 3 4 5 6 7 8 9 

# 推导式遍历（生成新列表）
new_list = [[num*2 for num in sublist] for sublist in two_d_list]
print(new_list)  # 输出：[[2,4,6], [8,10,12], [14,16,18]]

import copy

two_d_list = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
# 浅拷贝（切片方式）
shallow_copy = two_d_list[:]
shallow_copy[0][0] = 100
print(two_d_list)  # 原列表被修改：[[100,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]

# 深拷贝
deep_copy = copy.deepcopy(two_d_list)
deep_copy[0][0] = 200
print(two_d_list)  # 原列表不变：[[100,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
print(deep_copy)  # 拷贝列表修改：[[200,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]

lst = [2,1,3,2,4,1,5,3]
# 方法1：用set去重（不保持原顺序，效率高）
unique_list1 = list(set(lst))
print(unique_list1)  # 输出：[1,2,3,4,5]（顺序可能变化）

# 方法2：用dict.fromkeys()去重（Python3.7+保持原顺序）
unique_list2 = list(dict.fromkeys(lst))
print(unique_list2)  # 输出：[2,1,3,4,5]（保持原顺序）

# 方法3：推导式去重（保持原顺序，兼容低版本）
unique_list3 = []
[unique_list3.append(num) for num in lst if num not in unique_list3]
print(unique_list3)  # 输出：[2,1,3,4,5]

# 按字符串长度排序
str_list = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
str_list.sort(key=len)
print(str_list)  # 输出：['date', 'apple', 'banana', 'cherry']

# 按元组的第二个元素排序
tuple_list = [(1,3), (2,1), (3,2)]
sorted_list = sorted(tuple_list, key=lambda x: x[1])
print(sorted_list)  # 输出：[(2,1), (3,2), (1,3)]

# 按字典的某个键排序
dict_list = [{"name":"Alice", "age":28}, {"name":"Bob", "age":25}, {"name":"Charlie", "age":30}]
dict_list.sort(key=lambda x: x["age"], reverse=True)  # reverse=True降序
print(dict_list)  # 输出：[{'name':'Charlie','age':30}, {'name':'Alice','age':28}, {'name':'Bob','age':25}]

lst1 = [1,2,3]
lst2 = [4,5,6]
# 低效：+运算符拼接（生成新列表）
lst3 = lst1 + lst2

# 高效：extend()方法（原地扩展，无新列表生成）
lst1.extend(lst2)
print(lst1)  # 输出：[1,2,3,4,5,6]

# 批量扩展（添加多个相同元素）
lst = [1,2,3]
lst.extend([0]*5)
print(lst)  # 输出：[1,2,3,0,0,0,0,0]

# 错误示例
def add_item(item, lst=[]):
    lst.append(item)
    return lst

print(add_item(1))  # 输出：[1]
print(add_item(2))  # 输出：[1,2]（意外累积）

# 正确示例（用None作为默认值）
def add_item(item, lst=None):
    if lst is None:
        lst = []
    lst.append(item)
    return lst

print(add_item(1))  # 输出：[1]
print(add_item(2))  # 输出：[2]（正常）

# 错误示例（索引错位，漏删元素）
lst = [1,2,3,4,5]
for num in lst:
    if num % 2 == 0:
        lst.remove(num)
print(lst)  # 输出：[1,3,5]（看似正确，实际小列表侥幸，大列表易出错）

# 正确示例1：遍历拷贝列表
lst = [1,2,3,4,5]
for num in lst.copy():
    if num % 2 == 0:
        lst.remove(num)
print(lst)  # 输出：[1,3,5]

# 正确示例2：倒序遍历
lst = [1,2,3,4,5]
for i in range(len(lst)-1, -1, -1):
    if lst[i] % 2 == 0:
        lst.pop(i)
print(lst)  # 输出：[1,3,5]