第7篇:列表和字典——Python的收纳神器

一、为什么需要列表和字典？

先想一个问题：假设你是个班主任，要记录全班40个同学的名字。之前的知识里，你可能会这样做：

name1 = "张三"
name2 = "李四"
name3 = "王五"
# ……天哪，要写40个变量！

这样做有两个明显的问题：第一，变量名太多，自己都会搞混；第二，如果要遍历全班同学（比如点名），根本没法批量处理。

列表（List）和字典（Dict）就是为了解决这类问题而生的。它们是 Python 里最常用的两种"容器"——说白了，就是用来装东西的。只不过它们比变量更聪明，能帮你组织、管理、查找大量数据。

二、列表：有序的数据集合

创建列表

列表用方括号 [] 来表示，元素之间用逗号分隔：

# 一个包含5个数字的列表
scores = [85, 92, 78, 96, 88]

# 一个包含4个字符串的列表
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"]

# 混合类型的列表（Python允许，但不推荐混用）
mixed = ["小明", 18, 1.75, True]

# 空列表
empty = []

访问列表元素

列表里的每个元素都有一个"编号"，从 0 开始，这个编号叫索引（index）。

fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"]

print(fruits[0])  # 苹果，第一个元素
print(fruits[1])  # 香蕉，第二个元素
print(fruits[2])  # 橙子，第三个元素
print(fruits[3])  # 葡萄，第四个元素

特别提醒：索引从 0 开始，不是从 1 开始。这是编程界的惯例，几乎所有编程语言都是这样。所以 fruits[0] 是第一个元素，fruits[3] 是第四个元素。如果写成 fruits[4]，会报错——索引超出范围。

Python 还支持负数索引，表示"从右边数第几个"：

fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"]

print(fruits[-1])  # 葡萄，最右边一个
print(fruits[-2])  # 橙子，右边第二个
print(fruits[-4])  # 苹果，右边第四个

修改列表元素

列表是可变的——你可以随时修改、增加、删除元素：

fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]

fruits[0] = "西瓜"  # 把第一个元素改成"西瓜"
print(fruits)  # ['西瓜', '香蕉', '橙子']

fruits.append("草莓")  # 在末尾添加"草莓"
print(fruits)  # ['西瓜', '香蕉', '橙子', '草莓']

fruits.insert(1, "桃子")  # 在索引1的位置插入"桃子"
print(fruits)  # ['西瓜', '桃子', '香蕉', '橙子', '草莓']

removed = fruits.pop()  # 弹出并返回最后一个元素
print(removed)  # 草莓
print(fruits)  # ['西瓜', '桃子', '香蕉', '橙子']

列表切片：截取子列表

如果你只需要列表的一部分，可以用切片操作：

numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

print(numbers[2:6])   # [2, 3, 4, 5]，从索引2到索引6（不含6）
print(numbers[:4])     # [0, 1, 2, 3]，从头到索引4（不含4）
print(numbers[6:])     # [6, 7, 8, 9]，从索引6到末尾
print(numbers[::2])    # [0, 2, 4, 6, 8]，每两个取一个（步长为2）
print(numbers[::-1])   # [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]，倒序

遍历列表

遍历就是"一个一个地取出列表中的元素"。for 循环和列表是天生一对：

fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"]

for fruit in fruits:
    print("我喜欢吃", fruit)

for fruit in fruits 的意思是：从 fruits 列表里依次取出每个元素，赋值给变量 fruit，然后执行循环体。

如果要同时获取元素和索引，用 enumerate() 函数：

fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"]

for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"第{index + 1}个水果是：{fruit}")

三、字典：键值对的数据容器

列表适合存放"一串有序的数据"，但有时候我们需要更灵活的组织方式——用名字来查找数据，而不是用数字索引。

比如存储一个学生的信息：姓名、年龄、班级、专业。如果用列表，你需要记住哪个位置存的是什么：

# 列表方式
student = ["张三", 19, "计算机1班", "软件工程"]
# 必须记住：索引0是姓名，1是年龄，2是班级，3是专业

字典则更直观——用键（key）来标识每个数据：

# 字典方式
student = {
    "姓名": "张三",
    "年龄": 19,
    "班级": "计算机1班",
    "专业": "软件工程"
}

# 用键来访问对应的值
print(student["姓名"])  # 张三
print(student["年龄"])   # 19

字典用大括号 {} 包裹，每个元素是一个"键值对"——键和值用冒号分隔，多个键值对之间用逗号分隔。

访问字典

# 用键访问值（如果键不存在会报错）
print(student["姓名"])

# 用 get 方法访问（键不存在时返回默认值，而不是报错）
print(student.get("电话", "暂无"))  # 键不存在，返回"暂无"

# 添加或修改字典项
student["电话"] = "13800138000"  # 添加新键值对
student["年龄"] = 20              # 修改已有的键值对

遍历字典

字典的遍历有三种常见方式：

student = {
    "姓名": "张三",
    "年龄": 19,
    "班级": "计算机1班",
    "专业": "软件工程"
}

# 遍历所有键
for key in student:
    print(key)

# 遍历所有值
for value in student.values():
    print(value)

# 同时遍历键和值
for key, value in student.items():
    print(f"{key}：{value}")

四、列表和字典的组合使用

列表和字典可以互相嵌套，形成更复杂的数据结构。比如存储多个学生的信息：

students = [
    {"姓名": "张三", "年龄": 19, "专业": "软件工程"},
    {"姓名": "李四", "年龄": 20, "专业": "计算机科学"},
    {"姓名": "王五", "年龄": 18, "专业": "信息安全"}
]

# 打印第二个学生的专业
print(students[1]["专业"])  # 计算机科学

# 遍历所有学生，打印姓名
for s in students:
    print(s["姓名"])

这种"列表套字典"的结构在实际编程中非常常见，适合用来处理表格类数据。

五、综合实战：成绩统计小程序

# -*- coding: utf-8 -*-

# 学生成绩表（字典列表）
students = [
    {"姓名": "小明", "语文": 85, "数学": 92, "英语": 78},
    {"姓名": "小红", "语文": 90, "数学": 88, "英语": 95},
    {"姓名": "小刚", "语文": 72, "数学": 95, "英语": 81},
    {"姓名": "小丽", "语文": 88, "数学": 76, "英语": 89},
]

print("=" * 30)
print("学生成绩统计表")
print("=" * 30)

for student in students:
    name = student["姓名"]
    chinese = student["语文"]
    math = student["数学"]
    english = student["英语"]
    total = chinese + math + english
    average = total / 3

    print(f"\n姓名：{name}")
    print(f"  语文：{chinese}分")
    print(f"  数学：{math}分")
    print(f"  英语：{english}分")
    print(f"  总分：{total}分，平均：{average:.1f}分")

运行结果：

==============================
学生成绩统计表
==============================

姓名：小明
  语文：85分
  数学：92分
  英语：78分
  总分：255分，平均：85.0分

姓名：小红
  语文：90分
  数学：88分
  英语：95分
  总分：273分，平均：91.0分

姓名：小刚
  语文：72分
  数学：95分
  英语：81分
  总分：248分，平均：82.7分

姓名：小丽
  语文：88分
  数学：76分
  英语：89分
  总分：253分，平均：84.3分

六、这篇我们学到了什么

核心知识点回顾：

• • 列表用 [] 表示，适合存储有序数据，元素用逗号分隔
• • 列表索引从 0 开始，负数索引表示从右边数
• • 列表切片 list[start:end] 可以截取子列表
• • 字典用 {} 表示，每个元素是键值对，用键（key）访问值（value）
• • 字典的 get(key, default) 方法在键不存在时返回默认值而不是报错
• • for...in 循环可以遍历列表和字典
• • 列表和字典可以互相嵌套，形成复杂的数据结构

代码示例汇总：

# -*- coding: utf-8 -*-

# 列表的创建和访问
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"]
print(fruits[0])     # 苹果
print(fruits[-1])    # 葡萄

# 列表的增删改
fruits.append("草莓")      # 末尾添加
fruits.insert(1, "桃子")   # 指定位置插入
fruits[0] = "西瓜"          # 修改元素
removed = fruits.pop()     # 弹出末尾元素

# 列表切片
numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
print(numbers[2:6])   # [2, 3, 4, 5]
print(numbers[::2])    # [0, 2, 4, 6, 8]

# 遍历列表
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# 字典的创建和访问
student = {"姓名": "张三", "年龄": 19, "班级": "计算机1班"}
print(student["姓名"])
print(student.get("电话", "暂无"))  # 暂无

# 字典遍历
for key, value in student.items():
    print(f"{key}：{value}")

# 列表套字典
students = [
    {"姓名": "张三", "分数": 88},
    {"姓名": "李四", "分数": 95},
]
for s in students:
    print(f"{s['姓名']}的分数是{s['分数']}")

下篇预告：函数入门——把代码打包成工具。这是Python编程的核心技能之一，学会函数就能写出结构清晰、可复用的代码。