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title: List and Tuple 2
tags: list, tuple
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# List and Tuple Tutorial 2

**难度**: 1

**时长**: 45 min

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## 成员包含 `in`

1.  `[1,2,5,7]` 是否包含 `2` 呢？怎么实现？
2.  文件属性 Permissions = `"rw"`，检查其是否可写，是否可执行?
3.  检查输入用户名是否为合法 `users = ['mlh', 'foo', 'bar']`

## `for ... in` 循环

### 打印每个成员

最简单的情况是不需要写索引的：

```python
a = [1,2,3,4,5,6]
for each in a:
    print(each)
```

## 案例2： 将偶数位置的成员值乘 10

### 写法1:  人工维持 index 自增

for ... in 循环 + 人工维持 index 自增

```python
a = [1,2,3,4,5,6]
index = 0
for each in a:
    if index % 2 == 0:
        a[index] = each *10
    index += 1
    
print(a)
```



### 写法2: 经典写法 range(len)

此方法需要提前知道 a 的长度:

```python
a = [1,2,3,4,5,6]
for index in range(len(a)):
    if index % 2 == 0:
        a[index] = each *10
print(a)
```



下面的 enumerate() 写法更简洁。

### 写法3: enumerate() 

让临时索引不那么可见：

```python
a = [1,2,3,4,5,6]
for index, each in enumerate(a):
    if index % 2 == 0:
        a[index] = each *10
```

好处是代码短了2行，而且是容易出错的两行。一个是初始化，另一个是 index 的自增。这两个属于固定动作，现在用 `enumerate()` 给自动化了。

也可以很紧凑地用下面的代码：

```
a[::2] = [0] * 3
```

### zip() 用法

zip() 和 enumerate() 用法是类似的，不同的是将序号换成了一个列表。例如，并行打印两个列表中的名字与年龄:

```
name = ['Tom', 'Alice', 'Bob']
age = [30, 42, 35]
for name, age in zip(name, age):
    print(name, age)
```

### 

### 列表推导式 (List Comprehension)

传统写法示例：

```python
# 传统方法
squares = []
for x in range(10):
    squares.append(x**2)
```

更简洁的列表创建方式：

```python
# 列表推导式
squares = [x**2 for x in range(10)]
```



**示例**：将偶数位置的成员值乘 10
```python
# 传统方法
a = [1,2,3,4,5,6]
for index, each in enumerate(a):
    if index % 2 == 0:
        a[index] = each * 10
```

简洁写法：

```
# 列表推导式
a = [x * 10 if i % 2 == 0 else x for i, x in enumerate(a)]
```

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**列表示推导的语法特点**：
- 更简洁、可读性更好
- 性能通常优于传统循环
- 支持条件过滤：`[x for x in range(10) if x % 2 == 0]`
- 支持嵌套循环

### [练习2]： List for-in 修改


**题目**：学生成绩处理
```python
scores = [85, 92, 78, 96, 88, 76, 95, 89]
```
1. 将不及格分数（<60）替换为60
2. 将前3个成绩提高10%
3. 使用enumerate()打印每个学生的序号和成绩

[答案]

``````{only} show_answer
```python
scores = [85, 92, 78, 96, 88, 76, 95, 89]

# 1. 替换不及格分数
for i in range(len(scores)):
    if scores[i] < 60:
        scores[i] = 60

# 2. 前3个成绩提高10%
for i in range(3):
    scores[i] = int(scores[i] * 1.1)

# 3. 使用enumerate打印
for index, score in enumerate(scores):
    print(f"学生{index+1}: {score}分")
```
``````

## 列表赋值: 指向同一对象（副作用）

在仿真通信系统时，接收端的信号 `recv_signal` 引用了发送端发送的信号 `send_signal`，并做了一些修改处理，却意外地发现发送信号也发生了变化:

```python
>>> send_signal = [1,2,3,4,5] 
>>> recv_signal = send_signal
>>> recv_signal[2]=10            #2 修改接收信号
>>> print(send_signal) 
[1, 2, 10, 4, 5]
```

总结哪里有问题!!! 如何解决和避免?

### 改法1


```python
>>> send_signal = [1,2,3,4,5] 
>>> recv_signal = send_signal.copy()
>>> recv_signal[2]=10            #2 修改接收信号
>>> print(send_signal)  
```


### 改法2


```python
>>> send_signal = [1,2,3,4,5] 
>>> recv_signal = send_signal[:]
>>> recv_signal[2]=10            #2 修改接收信号
>>> print(send_signal) 
```

以上哪个方法正确? 你还可以用 `id()` 探索一下这几种情况下 `send_single` 和 `recv_signal` 之间的关系


## 综合练习

### [练习3]: 列表成员查找

已知有一个列表 `a`，包含了一组学生的数据（姓名，学号），要求写一个程序，完成以下功能：

1. 能够根据姓名或学号，查询到学生的完整记录并返回。
2. 根据姓名，或者学号排序

数据样表：

```python
a = [('张三', 1001),
    ('李四', 1002),
    ('王五', 1003),
    ('陈六', 1004),
    ...]

=========================

Input: '王五'

Output: ('王五', 1003)
```

**思路**：把每一行的记录都找出来，看每一行的第一个字段是姓名是什么是，是不是要找的名字，如果是，则打印结果。

**示例**： 通过学生「姓名」查找

```python
a = [('张三', 1001),
    ('李四', 1002),
    ('王五', 1003),
    ('陈六', 1004),]

for student in a:
    print(student)
    print(student[0], student[1])
    if student[0] == '王五':
        print(student)
```

**练习**： 通过修改上面的代码，完成通过学号查找

**思考**：如何评价查找计算量？其计算量有多大？

### [练习4]: 列表条件筛选

**题目**：学生信息管理系统（结合列表推导式）
```python
students = [
    ('张三', 18, 85),
    ('李四', 19, 92), 
    ('王五', 20, 78),
    ('赵六', 18, 96)
]
```
1. 使用列表推导式获取所有学生的姓名
2. 获取年龄大于18岁的学生信息
3. 计算平均成绩

**要求**： 均使用列表推导式实现，除开打印外，其他代码只能用一行。

[答案]

``````{only} show_answer

```python

students = [
    ('张三', 18, 85),
    ('李四', 19, 92), 
    ('王五', 20, 78),
    ('赵六', 18, 96)
]

# 1. 获取所有学生姓名
names = [student[0] for student in students]
print(names)  # ['张三', '李四', '王五', '赵六']

# 2. 获取年龄大于18岁的学生
older_students = [student for student in students if student[1] > 18]
print(older_students)  # [('李四', 19, 92), ('王五', 20, 78)]

# 3. 计算平均成绩
average_score = sum(student[2] for student in students) / len(students)
print(f"平均成绩: {average_score}")  # 平均成绩: 87.75
```
``````