5 列表和字典

知识简介：

“计算机”与“数据”之间水乳交融的关系。
计算机名字里就有【计算】两字，如果计算机离开了数据，就如巧妇难为无米之炊。所以说，数据对于计算机很重要。

计算机有3种方式利用数据：

第一种：直接使用数据，比如print()语句，可以直接把我们提供的数据打印出来，通常所见即所得。

第二种：计算和加工（拼接、转换数据类型等）数据，让我们看个例子：

第三种：用数据做判断

计算机在这里是【利用数据用做逻辑判断】
掌握主要的数据类型是重中之重

这一关，我们就会接触两种新的数据类型——列表和字典，你会发现，它们比我们学过的“整数、浮点数、字符串”更加高级，更有“包容性”。

为什么这么说呢？前面学的几种类型，每次赋值只能保存一条数据。如果我们需要使用很多数据的时候，就会很不方便。
而列表和字典的作用，就是可以帮我们存储大量数据，让计算机去读取和操作。

数据类型：列表：

思考：如果只能用已学的知识来解决这个问题，我们需要将每个学生的名字都赋值到一个变量名，然后再分别打印。代码是这样的：

但我们知道，在编程世界里，最忌讳的就是“重复性劳动”。这一百行代码打下来，即使是复制黏贴修改的，分分钟也要抓狂。
实际上呢，只要学会了列表和循环（剧透：循环下一关会讲，可先忽略），3行代码就能搞定。

#直接运行代码即可
students = ['党志文', '浦欣然', '罗鸿朗', '姜信然', '居俊德', '宿鸿福', '张成和', '林景辉', '戴英华', '马鸿宝', '郑翰音', '厉和煦', '钟英纵', '卢信然', '任正真', '翟彭勃', '蒋华清', '双英朗', '金文柏', '饶永思', '堵宏盛', '濮嘉澍', '戈睿慈', '邰子默', '于斯年', '扈元驹', '厍良工', '甘锐泽', '姚兴怀', '殳英杰', '吴鸿福', '王永年', '宫锐泽', '黎兴发', '朱乐贤', '关乐童', '养永寿', '养承嗣', '贾康成', '韩修齐', '彭凯凯', '白天干', '瞿学义', '那同济', '衡星文', '公兴怀', '宫嘉熙', '牧乐邦', '温彭祖', '桂永怡']
for i in students:
    print(i+'在不在？')

赋值号右边不再像字符串那样只能放一个名字，而是放了50个。

什么是列表

一个列表需要用中括号[ ]把里面的各种数据框起来，里面的每一个数据叫作“元素”。每个元素之间都要用英文逗号隔开。
这就是列表的标准格式，现在请你创建一个列表名为list1的列表，列表里有三个元素：'小明',18,1.70，并将其打印出来：

代码验证了一个知识点：列表很包容，各种类型的数据（整数/浮点数/字符串）无所不能包。

不过，很多时候，我们只需要用到列表中的某一个元素，好比老师上课点名时，不会说“所有的同学都站起来回答一下这个问题”。所以，问题来了：列表中具体的某个元素，要如何取出来？

查元素：
从列表提取单个元素
这就涉及到一个新的知识点：偏移量。列表中的各个元素，好比教室里的某排学生那样，是有序地排列的，也就是说，每个元素都有自己的位置编号（即偏移量）。

从上图可得：1.偏移量是从0开始的，而非我们习惯的从1开始；2.列表名后加带偏移量的中括号，就能取到相应位置的元素。

所以，我们可以通过偏移量来对列表进行索引（可理解为搜索定位），读取我们所需的元素。

假如你现在要喊小明来回答问题，用代码怎么写

从列表提取多个元素
总结下规律：

上面这种用冒号来截取列表元素的操作叫作切片，顾名思义，就是将列表的某个片段拿出来处理。这种切片的方式可以让我们从列表中取出多个元素。

偏移量取到的是列表中的元素，而切片则是截取了列表的某部分

总结口诀：
左右空，取到头，左取右不取

给列表增加/删除元素
方式一：
定义时添加和覆盖式删除

方式二：
append(元素)
这里先感受下：

append后的括号里只能接受一个参数，但却给了两个，也就是4和5。所以，用append()给列表增加元素，每次只能增加一个元素到列表的末尾。

再感受下：

从第7行代码 list3.append([4,5]) 能成功运行可以看出：append函数并不生成一个新列表，而是让列表末尾新增一个元素。而且，列表长度可变，理论容量无限，所以支持任意的嵌套

小练习：
过了一周，你正上着课呢，教导主任突然领了一个新学生“小美”，说是转校生，要插到你们班。这时，我们就需要用到append()函数给列表增加元素，append的意思是附加，增补。

del语句：

事实上del语句非常方便，既能删除一个元素，也能一次删除多个元素（原理和切片类似，左留右不留）。

总结：

数据类型：字典

思考：
众所周知，一个老师的日常就是出卷、改卷。这次期中考呢，小明、小红、小刚分别考了95、90和90分。
假如我们还用列表来装数据的话，我们需要新创建一个列表来专门放分数，而且要保证和姓名的顺序是【一致】的，很麻烦。
所以类似这种名字和数值（如分数、身高、体重等）两种数据存在一一对应的情况，用第二种数据类型——“字典”（dictionary）来存储会更方便。

数据结构：

仔细看下，字典和列表有3个地方是一样的：1.有名称；2.要用=赋值；3.用逗号作为元素间的分隔符

而不一样的有两处：

1.列表外层用的是中括号[ ]，字典的外层是大括号{ }；

2.列表中的元素是自成一体的，而字典的元素是由一个个键值对构成的，用英文冒号连接。如'小明':95，其中我们把'小明'叫键（key），95叫值(value)。

这样唯一的键和对应的值形成的组合，我们就叫做【键值对】，上述字典就有3个【键值对】：'小明':95、'小红':90、'小刚':90

计算长度：
如果不想口算，我们可以用len()函数来得出一个列表或者字典的长度（元素个数），括号里放列表或字典名称。

这里需要强调的是，字典中的键具备唯一性，而值可重复。也就是说字典里不能同时包含两个'小明'的键，但却可以有两个同为90的值。

查：
我们尝试将小明的成绩从字典里打印出来。这就涉及到字典的索引，和列表通过偏移量来索引不同，字典靠的是键

这便是从字典中提取对应的值的用法。和列表相似的是要用[ ]，不过因为字典没有偏移量，所以在中括号中应该写键的名称，即字典名[字典的键]。

给字典增加/删除元素
样例：

我们可以发现：删除字典里键值对的代码是del语句del 字典名[键]，而新增键值对要用到赋值语句字典名[键] = 值。

练习：
把小刚的成绩改成92分

总结一下字典的基础知识：

列表和字典的异同

列表和字典的不同点

一个很重要的不同点是列表中的元素是有自己明确的“位置”的，所以即使看似相同的元素，只要在列表所处的位置不同，它们就是两个不同的列表。我们来看看代码：

而字典相比起来就显得随和很多，调动顺序也不影响。因为列表中的数据是有序排列的，而字典中的数据是随机排列的。

这也是为什么两者数据读取方法会不同的原因：列表有序，要用偏移量定位；字典无序，便通过唯一的键来取值。

共同点：

第一个共同点：在列表和字典中，如果要修改元素，都可用赋值语句来完成。

第二个共同点即支持任意嵌套

除之前学过的数据类型外，列表可嵌套其他列表和字典，字典也可嵌套其他字典和列表。

列表嵌套列表

先来看看第一种情况：列表嵌套列表。你在班级里成立了以四人为单位的学习小组。这时，列表的形式可以写成：
students = [['小明','小红','小刚','小美'],['小强','小兰','小伟','小芳']]

students这个列表是由两个子列表组成的，现在有个问题是：我们要怎么把小芳取出来呢？

当我们在提取这种多级嵌套的列表/字典时，要一层一层地取出来，就像剥洋葱一样

现在，我们确定了小芳是在students[1]的列表里，继续往下看。

小芳是students[1]列表里的第三个元素，所以要取出小芳，代码可以这么写：

字典嵌套字典

和列表嵌套列表也是类似的，需要一层一层取出来，比如说要取出小芳的成绩，代码是这样写：

取出小刚的成绩

列表和字典相互嵌套

输出结果分别为：小美、99

字符串类型转化为列表类型

通过分割将字符串转化为列表：

dict1=str(['cat','dog','duck'])
dict2=dict1.replace("[",'').replace("]",'').replace("\'",'')
print(dict2)
dict3=dict2.split()
print(dict3)

使用eval()函数直接逆向转化

课后练习：

townee = [

    {'海底王国':['小美人鱼''海之王''小美人鱼的祖母''五位姐姐'],'上层世界':['王子','邻国公主']},

    '丑小鸭','坚定的锡兵','睡美人','青蛙王子',

    [{'主角':'小红帽','配角1':'外婆','配角2':'猎人'},{'反面角色':'狼'}]

    ]

在层层嵌套的各种数据类型中，准确地提取出你需要的数据。
列表中有个字符串是“狼”，将其打印出来吧。