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Python运算符实现列表扩展 - 完整教程 | Python技巧

Python运算符实现列表扩展

掌握使用+、+=和*运算符高效操作Python列表的技巧与方法

在Python编程中，列表是最常用的数据结构之一。了解如何高效地扩展列表是提高代码质量和性能的关键。本教程将深入探讨如何使用Python运算符（+, +=, *）实现列表扩展操作，并分析不同方法的适用场景和性能差异。

Python提供了多种列表扩展方法，包括append()、extend()和insert()等。然而，使用运算符进行列表操作具有以下优势：

+ 运算符用于连接两个列表，创建一个包含两个列表所有元素的新列表。

示例代码

# 创建两个列表
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]

# 使用 + 运算符连接列表
combined = list1 + list2

print(combined)  # 输出新列表

输出结果: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

重要提示： + 运算符会创建一个新列表，原始列表保持不变。当处理大型列表时，这可能会有内存和性能开销。

+= 运算符（就地加法）用于将右侧列表的元素添加到左侧列表中，直接修改原始列表。

示例代码

# 创建初始列表
numbers = [10, 20, 30]

# 使用 += 添加多个元素
numbers += [40, 50, 60]

print(numbers)  # 原始列表被修改

输出结果: [10, 20, 30, 40, 50, 60]

+= 运算符也可以用于添加其他可迭代对象：

添加其他可迭代对象

# 初始列表
letters = ['a', 'b']

# 添加字符串（可迭代对象）
letters += 'cde'

print(letters)  # 注意：字符串被拆分为单个字符

输出结果: ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

* 运算符用于创建重复多次的列表副本。

示例代码

# 创建基础列表
base = [0, 1]

# 使用 * 运算符重复列表
repeated = base * 3

print(repeated)  # 输出重复后的列表

输出结果: [0, 1, 0, 1, 0, 1]

注意： 当列表包含可变对象（如子列表）时，* 运算符创建的是对象的引用副本，而不是独立副本。

嵌套列表示例

# 创建包含子列表的列表
matrix = [[1, 2]] * 3  # 创建三个引用

print("初始矩阵:", matrix)

# 修改第一个子列表
matrix[0][0] = 99

print("修改后矩阵:", matrix)  # 所有子列表都被修改！

输出结果:
初始矩阵: [[1, 2], [1, 2], [1, 2]]
修改后矩阵: [[99, 2], [99, 2], [99, 2]]

运算符	操作类型	时间复杂度	内存使用	使用场景
`+`	创建新列表	O(n + m)	高（创建新对象）	需要保留原始列表时
`+=`	就地修改	O(m)	低（原地操作）	需要修改现有列表时
`*`	创建新列表	O(n*k)	高（创建新对象）	需要创建重复元素的列表