list (список)

Элементами списков могут выступать любые объекты.

Объявление

В коде списки могут быть объявлены при помощи квадратных скобок — [] — внутри скобок через запятую перечисляются элементы в нужной последовательности.

    my_empty_list = list()
    my_empty_list = []
    my_list = [1, 'some', 3.5]
    my_list = list(idx for idx in range(3))  # [0, 1, 2]

Кроме того, можно объявить их при помощи конструктора list().

Замена элементов

Для замены значений используется обращение по индексу с последующим присвоением нового значения.

    my_list = [1, 2, 3]
    my_list[1] = 11  # [1, 11, 3]
    my_list[10] = 22  # IndexError

Удаление элементов

Для удаления из списка одиночных элементов и срезов может использоваться инструкция del:

    my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
    del my_list[0]  # [2, 3, 4, 5]
    del my_list[:2]  # [4, 5]
    del my_list[:]  # []

Сравнение

Два списка сравниваются лексикографически: считаются равными, если имеют одинаковую длину и равны их соответствующие элементы:

    a = [3, 2, 1]
    b = [1, 2, 3]
    d = [3, 2, 2]
    e = [3, 2]
    f = [3, 2, 'a']
    a > b  # True
    a > d  # False
    d > b  # True
    a > e  # True
    a > f  # False

Порядок элементов

Элементы в списках упорядочены по очередности их добавления.

Детали реализации CPython

Списки реализованы при помощи динамических массивов (а не связных списков в стиле Lisp). В реализации используется непрерывный массив ссылок на объекты, а в начале структуры списка хранится указатель на данный массив и его длина. Такой подход позволяет обращаться к элементам за постоянное время — O(1) — вне зависимости от длины списка.

При добавлении или вставке новых элементов массив ссылок меняет размер. Специальное для случаев повторых добавлений элементов в список массив наращивается таким образом, чтобы уменьшить вероятность необходимости изменения размера в последующем (наперёд резервируется дополнительное место). То есть, при добавлении элементов в список происходит наращивание слотов (места под текущие и будущие элементы) в массиве. Размер наращивания зависит от текущего количества элементов, прогрессия: 0, 4, 8, 16, 25, 35, 46, 58, 72, 88 и т.д (при добавления первого элемента, выделится 3 дополнительных слота, при добавлении 17-го — 8 слотов).

    list_0 = [1, 2, 3]
    print('list_0 %s' % id(list_0))  # list_0 139904656455656
    del list_0
    # Далее предполагается, что сборка мусора уже прошла.
    # Проще всего наблюдать за работой из интерактивного сеанса
    # интерпретатора.

    list_1 = []
    print('list_1 %s' % id(list_1))  # list_1 139904656455656
    del list_1

    list_2 = [4, 5]
    print('list_2 %s' % id(list_2))  # list_2 139904656455656
    list_2.extend([6, 7])

    list_3 = []
    print('list_3 %s' % id(list_3))  # list_3 139904656456952
    del list_3

    list_4 = []
    print('list_4 %s' % id(list_4))  # list_4 139904656456952