第8天：列表（List）

課程簡介

列表是 Python 中非常常用的數據結構之一，用來存儲有序的數據集合。列表的元素可以是不同類型的資料，且可以隨時新增、刪除或修改。今天我們將學習如何建立、操作列表，以及常見的列表方法。

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學習內容

1. 建立列表

列表是使用方括號 [] 定義，元素之間用逗號分隔。列表可以包含不同類型的資料，如整數、字串、甚至其他列表。

範例：

# 建立一個包含數字的列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# 建立一個混合型別的列表
mixed = [1, "apple", 3.14, [2, 4]]

2. 訪問列表元素

你可以使用索引來訪問列表中的元素。索引從 0 開始，也可以使用負索引來從列表末尾開始計數。

範例：

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

# 訪問第一個元素
print(fruits[0])  # 輸出: apple

# 訪問最後一個元素
print(fruits[-1])  # 輸出: cherry

3. 修改列表元素

列表是可變的，這意味著我們可以更改列表中的元素。

範例：

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

# 修改第二個元素
fruits[1] = "blueberry"
print(fruits)  # 輸出: ['apple', 'blueberry', 'cherry']

4. 列表的操作

4.1 新增元素

你可以使用 append() 方法在列表末尾新增一個元素，或者使用 insert() 方法在指定位置插入元素。

範例：

fruits = ["apple", "banana"]

# 在列表末尾新增元素
fruits.append("cherry")
print(fruits)  # 輸出: ['apple', 'banana', 'cherry']

# 在第二個位置插入元素
fruits.insert(1, "blueberry")
print(fruits)  # 輸出: ['apple', 'blueberry', 'banana', 'cherry']

4.2 刪除元素

可以使用 remove() 方法刪除指定元素，或者使用 pop() 方法移除指定索引的元素，若不指定索引則移除最後一個元素。

範例：

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

# 移除指定元素
fruits.remove("banana")
print(fruits)  # 輸出: ['apple', 'cherry']

# 移除指定索引的元素
fruits.pop(0)
print(fruits)  # 輸出: ['cherry']

# 移除最後一個元素
fruits.pop()
print(fruits)  # 輸出: []

5. 列表的常見方法

• len()：返回列表的長度。
• sort()：對列表進行排序。
• reverse()：將列表元素反轉。
• index()：返回指定元素的索引。
• count()：計算元素在列表中出現的次數。

範例：

numbers = [3, 1, 4, 1, 5]

# 列表長度
print(len(numbers))  # 輸出: 5

# 排序列表
numbers.sort()
print(numbers)  # 輸出: [1, 1, 3, 4, 5]

# 反轉列表
numbers.reverse()
print(numbers)  # 輸出: [5, 4, 3, 1, 1]

# 查找元素索引
print(numbers.index(4))  # 輸出: 1

# 計算元素出現次數
print(numbers.count(1))  # 輸出: 2

6. 列表切片

可以使用切片語法來獲取列表的部分元素。語法是 list[start:end]，start 是起始索引，end 是結束索引（不包括 end 位置的元素）。

範例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry", "date"]

# 獲取第二到第三個元素
print(fruits[1:3])  # 輸出: ['banana', 'cherry']

# 從第二個元素開始，到最後
print(fruits[1:])  # 輸出: ['banana', 'cherry', 'date']

# 從開始到第三個元素
print(fruits[:3])  # 輸出: ['apple', 'banana', 'cherry']

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教學重點

• 列表的定義：了解如何建立和初始化列表。
• 列表元素的操作：學會訪問、修改列表中的元素。
• 新增與刪除元素：掌握使用 append()、insert()、remove() 和 pop() 進行操作。
• 常見列表方法：如 len()、sort()、reverse() 等方法的使用。
• 列表切片：學會使用切片語法來操作列表的部分內容。

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任務

1. 建立一個包含五個不同水果名稱的列表，並列印出該列表的長度。
2. 將列表中的第二個元素修改為另一個水果名稱，並列印出修改後的列表。
3. 使用 append() 方法向列表末尾新增兩個新的水果，然後使用 pop() 方法移除列表中最後一個水果。
4. 撰寫一個程式，將一個數字列表按遞增順序排序，然後將其反轉。