列表

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在 JavaScript 中，数组是存储多个值的最重要的数据结构，我们使用方括号来创建和操作数组。Python 的列表与 JavaScript 数组非常相似，但提供了更多强大的功能和更优雅的语法。

创建

JavaScript 中创建数组很简单：

Python 的列表创建语法完全相同：

Python 列表同样支持混合数据类型，这得益于 Python 的动态类型系统。

使用构造函数创建

JavaScript 可以使用Array()构造函数创建数组：

Python 也有list()构造函数，可以从各种可迭代对象创建列表：

访问元素

JavaScript 中使用索引访问数组元素：

Python 的访问方式相同，但支持负索引这个强大特性：

负索引让我们能够很方便地从列表末尾访问元素，这在 JavaScript 中需要使用array[array.length - 1]的方式。

长度

JavaScript 使用.length属性：

Python 使用len()函数：

比较

JavaScript 数组的比较主要基于引用：

Python 列表的比较与 JavaScript 数组不同。Python 的==会比较列表内容，而 JavaScript 比较的是引用：

关于==和is的详细差异，请参考布尔值章节的比较运算符部分。

元素查找

检查元素存在

JavaScript 中使用.includes()方法：

Python 使用更直观的in关键字：

索引查找

JavaScript 使用.indexOf()方法查找元素的索引：

Python 使用.index()方法，但不存在时会报错：

计数

JavaScript 需要使用filter()方法来计数：

Python 提供了简洁的.count()方法：

切片

JavaScript 使用.slice()方法来获取数组的部分：

Python 的切片语法 [开始:结束] 更简洁优雅：

需要注意的是，Python 切片遵循"含左不含右"的规则，即numbers[2:5]包含索引 2、3、4 的元素，但不包含索引 5 的元素。

步长切片

Python 切片还支持步长参数，完整语法是 [开始:结束:步长]，这是 JavaScript 所没有的：

修改元素

与 JavaScript 数组一样，Python 列表支持通过索引直接修改元素，但 Python 还支持通过切片批量修改多个元素。

JavaScript 中修改数组元素：

Python 提供了更简洁的语法：

替换时改变列表长度

Python 列表切片赋值可以改变列表长度：

添加元素

append 和 extend

JavaScript 使用.push()方法，可以添加一个或多个元素：

Python 区分单个元素添加和多个元素添加，分别使用.append()和.extend()方法：

insert 和位置插入

JavaScript 使用.unshift()方法在数组开头添加元素，用.splice()方法在指定位置插入：

Python 的.insert()方法可以在任意位置插入：

连接操作

JavaScript 中连接数组需要使用.concat()方法：

Python 使用+运算符更简洁：

重复操作

与字符串类似，Python 列表也支持使用*运算符进行重复操作。

JavaScript 中重复数组需要使用循环或其他方法：

Python 使用*运算符非常简洁：

重复操作的注意事项

在创建包含可变对象的列表时需要特别小心：

删除元素

remove 和 pop

JavaScript 中没有直接删除值的方法，通常需要先找到索引，再使用 .splice() 删除元素：

Python 的.remove()方法更直接：

JavaScript 的.pop()只能删除最后一个元素，.splice()可以删除任意位置：

Python 的.pop()方法更灵活，可以删除任意位置：

del 语句

JavaScript 虽然有delete操作符，但在数组中使用会产生"空洞"，通常不推荐：

Python 的del关键字会真正删除元素，后面的元素会前移：

clear 清空

删除方法总结

Python 提供了多种删除列表元素的方法，每种方法适用于不同的场景：

方法	语法	功能	返回值	使用场景
remove(item)	lst.remove("apple")	删除第一个匹配的值	None	知道要删除的值，不知道位置
pop()	lst.pop()	删除最后一个元素	被删除的元素	需要删除并使用最后一个元素
pop(index)	lst.pop(0)	删除指定位置的元素	被删除的元素	知道位置，需要删除并使用该元素
del lst[index]	del lst[0]	删除指定位置的元素	None	知道位置，只删除不需要返回值
del lst[start:end]	del lst[1:3]	删除指定范围的元素	None	删除连续的多个元素
clear()	lst.clear()	删除所有元素	None	清空整个列表

排序

原地排序

JavaScript 使用.sort()方法进行排序，支持自定义比较函数：

Python 的.sort()方法默认就能正确处理数字和字符串：

返回新排序列表

如果想保持原列表不变，创建一个新的排序列表，可以使用 sorted() 函数：

自定义排序

JavaScript 使用比较函数来控制排序逻辑：

Python 使用 key 参数进行自定义排序，key 指定一个函数，用来从每个元素中提取比较的关键值：

反转列表

Python 提供了两种反转列表的方法：.reverse() 方法会直接修改原列表，而切片 [::-1] 会创建新列表。

复制

浅拷贝

JavaScript 中可以使用展开语法或.slice()：

Python 提供多种浅拷贝方式：

深拷贝

对于包含嵌套列表的情况，需要深拷贝。

JavaScript 的深拷贝：

不过JSON.stringify有一些限制：无法处理函数、undefined、Symbol、Date对象等。对于复杂情况，可以使用structuredClone()或第三方库。

Python 可以直接使用 copy 模块的 deepcopy() 函数：

zip 函数

JavaScript 中组合多个数组通常需要手动处理：

Python 的 zip() 函数可以直接处理这些操作：

多个列表组合

zip() 可以同时处理任意数量的列表：

矩阵转置

zip() 的一个经典用法是矩阵转置：

处理不同长度的列表

当列表长度不同时，zip() 以最短的为准：

解包

JavaScript 中有数组解构赋值：

Python 的列表解包功能类似，但语法更简洁：

扩展解包

Python 支持使用星号（*）进行扩展解包：

嵌套列表解包

对于嵌套的列表结构，也可以进行解包：

列表推导式

JavaScript 中处理数组时，我们经常需要使用.map()、.filter()等方法来变换和过滤数据：

推导式语法详解

Python 提供了 列表推导式（List Comprehension） 这一独特特性，它是一种简洁的语法，可以在一行代码中创建新列表。

推导式的完整语法结构是：[表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件]，各部分说明：

• 表达式：对每个元素进行的操作或变换
• for 变量 in 可迭代对象：遍历数据源
• if 条件：过滤条件（可选）

嵌套推导式

推导式还可以处理嵌套数据结构：

列表操作一览

列表方法

方法	功能	示例	返回值
append(item)	在末尾添加一个元素	lst.append('new')	None
extend(iterable)	在末尾添加多个元素	lst.extend([1, 2, 3])	None
insert(index, item)	在指定位置插入元素	lst.insert(0, 'first')	None
remove(item)	删除第一个匹配的元素	lst.remove('apple')	None
pop(index)	删除并返回指定位置元素	lst.pop() 或 lst.pop(0)	被删除的元素
clear()	清空所有元素	lst.clear()	None
index(item)	返回元素首次出现的索引	lst.index('apple')	索引值
count(item)	统计元素出现次数	lst.count('apple')	出现次数
sort()	原地排序	lst.sort() 或 lst.sort(reverse=True)	None
reverse()	原地反转	lst.reverse()	None
copy()	创建浅拷贝	new_lst = lst.copy()	新列表

内置函数

函数	功能	示例	返回值
len(lst)	获取列表长度	len([1, 2, 3])	长度
max(lst)	获取最大值	max([1, 2, 3])	最大值
min(lst)	获取最小值	min([1, 2, 3])	最小值
sum(lst)	计算数值列表的和	sum([1, 2, 3])	总和
sorted(lst)	返回排序后的新列表	sorted([3, 1, 2])	新的排序列表
reversed(lst)	返回反转的迭代器	list(reversed([1, 2, 3]))	反转的迭代器
zip(lst1, lst2)	组合多个列表	list(zip([1, 2], ['a', 'b']))	组合后的迭代器

运算符和关键字

操作	功能	示例	返回值
+	连接列表	[1, 2] + [3, 4]	新列表
*	重复列表	[1, 2] * 3	新列表
in	检查元素是否存在	'apple' in fruits	布尔值
not in	检查元素是否不存在	'apple' not in fruits	布尔值
==	比较列表内容	[1, 2] == [1, 2]	布尔值
<, >, <=, >=	按字典序比较	[1, 2] < [1, 3]	布尔值
del	删除元素或切片	del lst[0] 或 del lst[1:3]	None

切片操作

操作	功能	示例	返回值
lst[start:end]	切片	lst[1:3]	新列表
lst[start:end:step]	带步长切片	lst[::2]	新列表
lst[::-1]	反转列表	lst[::-1]	新列表

小结

Python 列表是一个功能强大且灵活的数据结构：

1. 语法相似：与 JavaScript 数组语法高度相似，学习成本低
2. 负索引：支持从末尾访问元素，比 JavaScript 的array.length-1更简洁
3. 切片功能：提供强大的切片操作，支持步长和负索引
4. 丰富的方法：append()、extend()、insert()、remove()、pop() 等方法覆盖各种操作需求
5. 列表推导式：提供比 JavaScript.map()和.filter()更简洁的语法
6. 多种排序：sort()原地排序，sorted()返回新列表，都支持自定义排序规则
7. 灵活复制：多种浅拷贝方式，配合copy模块支持深拷贝
8. 内置函数支持：len()、sum()、max()、min()等函数都支持列表操作
9. 类型转换：可以与字符串、其他数据类型方便地相互转换

掌握列表操作是 Python 编程的基础，它不仅是数据存储的重要工具，也是实现复杂算法和数据处理的基石。列表推导式等 Python 特有功能更是提高代码简洁性和可读性的重要工具。

练习

某班有 6 名学生的考试成绩数据，请完成以下学生成绩管理任务：

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