1. 列表（List）
列表是Python中最常用的数据结构之一，用于存储有序、可修改的元素集合。它支持多种数据类型的元素，甚至可以嵌套其他列表，灵活性极高。
1.1 列表的创建
列表通过方括号[]定义，元素之间用逗号分隔。
- 基本创建：可包含单一类型或多种类型的元素
- 空列表：用[]或list() 函数创建
- 嵌套列表：列表中可包含其他列表
示例：
#单一类型元素的列表
nums = [1, 2, 3, 4, 5]
print(nums) #输出：[1, 2, 3, 4, 5]
#多种类型元素的列表
mixed = [1, "hello", 3.14, True]
print(mixed) #输出：[1, 'hello', 3.14, True]
#空列表
empty_list = []
empty_list2 = list() #另一种创建空列表的方式
print(empty_list, empty_list2) #输出：[] []
#嵌套列表（列表中的元素是列表）
nested = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]
print(nested) #输出：[[1, 2], [3, 4], [5, 6]]
#末尾元素带逗号（语法允许，不影响结果）
fruits = ["apple", "banana", "orange", ]
print(fruits) #输出：['apple', 'banana', 'orange']2. 列表的索引与访问
列表中的元素通过索引（index） 访问，索引从0开始（即第一个元素索引为0，第二个为1，以此类推）。
- 索引超出列表范围会触发IndexError
- 支持负索引：从末尾开始计数（最后一个元素索引为-1，倒数第二个为-2）
- 嵌套列表通过多层索引访问内部元素
示例：
nums = [10, 20, 30, 40, 50]
#访问正数索引元素
print(nums[0]) #输出：10（第一个元素）
print(nums[2]) #输出：30（第三个元素）
#访问负索引元素
print(nums[-1]) #输出：50（最后一个元素）
print(nums[-3]) #输出：30（倒数第三个元素）
#访问嵌套列表元素
nested = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]
print(nested[1][0]) #输出：3（访问第二个子列表的第一个元素）
#索引超出范围（报错示例）
# print(nums[10]) #触发 IndexError: list index out of range3. 列表与字符串的相似性（索引行为）
字符串可以像列表一样通过索引访问单个字符（字符串可视为 “不可修改的字符列表”）。
示例：
s = "hello"
print(s[0]) #输出：h（字符串第一个字符）
print(s[-1]) #输出：o（字符串最后一个字符）4. 列表的可变性
与字符串不同，列表是可修改的（mutable），可以直接修改指定索引的元素值。
示例：
nums = [1, 2, 3]
nums[1] = 200 #修改索引1的元素
print(nums) #输出：[1, 200, 3]
# 字符串不可修改（对比示例）
s = "hello"
# s[0] = "H" #触发 TypeError: 'str' object does not support item assignment5. 列表的基本操作
5.1 拼接与重复
- 用 + 拼接两个列表（生成新列表，不修改原列表）
- 用 * 重复列表元素（生成新列表）
示例：
a = [1, 2]
b = [3, 4]
#拼接
c = a + b
print(c) #输出：[1, 2, 3, 4]
#重复
d = a * 3
print(d) #输出：[1, 2, 1, 2, 1, 2]5.2 拼接与重复
成员检查（in / not in）
用in检查元素是否在列表中，not in检查是否不在列表中（同样适用于字符串子串检查）。
示例：
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
#检查元素是否在列表中
print("banana" in fruits) #输出：True
print("grape" in fruits) #输出：False
#检查元素是否不在列表中
print("grape" not in fruits) #输出：True
#字符串子串检查（类似逻辑）
s = "hello world"
print("world" in s) #输出：True6. 列表切片
通过切片可以快速获取列表的子列表，语法：list[start:end:step]（左闭右开，即包含start不包含end）。
- start：起始索引（默认0）
- end：结束索引（默认列表长度）
- step：步长（默认1，可正可负）
示例：
nums = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
#取索引1到4的元素（不包含4）
print(nums[1:4]) # 输出：[1, 2, 3]
#从索引2取到末尾
print(nums[2:]) # 输出：[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
#从开头取到索引5（不包含5）
print(nums[:5]) # 输出：[0, 1, 2, 3, 4]
#步长为2（隔一个取一个）
print(nums[::2]) # 输出：[0, 2, 4, 6, 8]
#反转列表（步长为-1）
print(nums[::-1]) # 输出：[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]7. 列表常用函数与方法
7.1 内置函数
- len(list)：返回列表元素个数
- max(list)：返回列表中最大值（元素需可比较）
- min(list)：返回列表中最小值（元素需可比较）
- list(iterable)：将可迭代对象（如range）转换为列表
示例：
nums = [3, 1, 4, 1, 5, 9]
print(len(nums)) #输出：6（元素个数）
print(max(nums)) #输出：9（最大值）
print(min(nums)) #输出：1（最小值）7.2 列表方法（list.方法名()）
- append(x)：在列表末尾添加元素x
- insert(i, x)：在索引i处插入元素x（原元素后移）
- index(x)：返回元素x第一次出现的索引（x不存在则触发 ValueError）
- count(x)：返回元素x在列表中出现的次数
- remove(x)：删除第一个出现的元素x（x不存在则触发 ValueError）
- pop(i)：删除并返回索引i处的元素（默认删除最后一个）
- reverse()：反转列表（原地修改）
- sort()：对列表排序（原地修改，默认升序）
- clear()：清空列表（删除所有元素）
- copy()：返回列表的浅复制（避免修改原列表影响副本）
示例：
# append：添加元素到末尾
fruits = ["apple", "banana"]
fruits.append("orange")
print(fruits) #输出：['apple', 'banana', 'orange']
# insert：指定位置插入
fruits.insert(1, "grape") #在索引1处插入
print(fruits) #输出：['apple', 'grape', 'banana', 'orange']
# index：查找元素索引
print(fruits.index("banana")) #输出：2
# count：统计元素出现次数
nums = [1, 2, 2, 3, 2]
print(nums.count(2)) #输出：3
# remove：删除第一个匹配元素
nums.remove(2)
print(nums) #输出：[1, 2, 3, 2]
# pop：删除并返回元素
x = nums.pop(1) #删除索引1的元素
print(x, nums) #输出：2 [1, 3, 2]
# reverse：反转列表
nums.reverse()
print(nums) #输出：[2, 3, 1]
# sort：排序
nums.sort() #升序
print(nums) # 输出：[1, 2, 3]
nums.sort(reverse=True) # 降序
print(nums) #输出：[3, 2, 1]
# clear：清空列表
fruits.clear()
print(fruits) #输出：[]
# copy：复制列表
a = [1, 2, 3]
b = a.copy() #等价于 b = a[:]
b[0] = 100
print(a) #输出：[1, 2, 3]（原列表不受影响）
print(b) #输出：[100, 2, 3]8. 范围（Range）对象
range()用于生成有序整数序列，常与列表结合使用（需用list() 转换为列表）。
8.1 语法结构
语法：range(start, end, step)
start：起始值（默认 0）
end：结束值（不包含，必填）
step：步长（默认 1，可为负数，必须是整数）示例：
#单参数：range(end) → 0 到 end-1
r1 = range(5)
print(list(r1)) #输出：[0, 1, 2, 3, 4]
#双参数：range(start, end) → start 到 end-1
r2 = range(2, 6)
print(list(r2)) #输出：[2, 3, 4, 5]
#三参数：range(start, end, step) → 按步长递增
r3 = range(1, 10, 2)
print(list(r3)) #输出：[1, 3, 5, 7, 9]
#步长为负（递减）
r4 = range(5, 0, -1)
print(list(r4)) #输出：[5, 4, 3, 2, 1]
#步长非整数（报错示例）
# range(1, 5, 0.5) #触发 TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer