Python中访问给定列表索引的所有元素

Python 为使用索引列表访问列表中的元素提供了一个简单易懂的解决方案。列表中的元素可以通过索引号和方括号 [] 来访问。但是，在访问某些索引时，我们不能使用此方法。在 Python 中，当您拥有一个索引列表时，有多种方法可以从另一个列表中获取相应的元素。现在，让我们探讨几种方法。

使用列表推导式访问元素

通过列表推导式方法，您可以轻松地从列表中选定的索引中访问元素。让我们通过下面的代码示例更好地理解这种方法。

示例

输出

[10, 20, 30]

说明

在上面给出的示例中，原始列表使用了值 [5, 10, 15, 20, 25, 30, 35]，我们访问了 [1, 3, 5] 索引的元素。为了获得结果元素，我们创建了一个名为 selected_elements 的变量列表。在最后使用的 print 语句中打印结果。

或者，我们也可以使用 while 循环来实现相同的结果。

代码

输出

Element at index 0: 10
Element at index 1: 20
Element at index 2: 30
Element at index 3: 40
Element at index 4: 50

说明

在上面的代码中，i 通过 while 循环遍历创建的名为 my_list 的变量中的每个值。while 循环初始化计数器变量 i 为 0，并一直迭代直到 i 达到 my_list 列表的长度。每次迭代后，它将打印当前索引 i 处的值以及元素的索引号。打印后，计数器 i 将递增 1，移动到列表中的下一个元素。一旦 i 等于列表的长度，while 循环就会停止，确保列表的所有元素都经过迭代并与其对应的索引一起打印。

使用循环访问列表索引

在这里，我们将使用循环（包括 while 和 for 循环）来访问选定的元素。此技术支持进一步的数据操作并提高代码的可维护性。

示例

输出

[10, 20, 30]

说明

创建列表后，我们需要存储结果元素，以便存储从列表中访问的元素到指定位置；这就是为什么我们创建了一个名为 chosen_elements 的空列表。接下来，使用 for 循环遍历位置列表，并在进行过程中将兼容的项目添加到 chosen_list 中。

使用 NumPy 访问给定列表中的所有元素

如果您正在处理数组，NumPy 可以让您有效地从特定索引检索元素。让我们看下面的代码片段。

示例

输出

[10, 20, 30]

说明

在提供的代码中，我们创建了名为 array 的数组，其中包含值 [5, 10, 15, 20, 25, 30, 35]。然后定义了一个名为 indexes 的列表，其中包含索引 [1, 3, 5]。通过使用 NumPy 数组索引方法，代码根据 indexes 列表中指定的索引从数组中选择元素，并将它们收集到一个新创建的名为 chosen_values 的数组中。

使用 map() 和 __getitem__ 访问多个元素

通过利用 map() 和 __getitem__ 函数，可以轻松地检索位于指定索引列表中的元素。此方法允许无缝地映射列表，检索索引元素，并与搜索列表中的元素进行比较。

示例

输出

Main list : [8, 4, 6, 9, 12, 16]
Main index list : [1, 3, 4]
Resultant list : <map object at 0x000001AEDFF169B0>

说明

在上面的代码中，我们创建了两个名为 tst_list（包含值 [8, 4, 6, 9, 12, 16]）和 ind_list（包含索引 [1, 3, 4]）的变量列表。然后打印这两个列表以供参考。通过 map() 函数，它使用 __getitem__ 方法从 ind_list 中提供的 tst_list 中访问元素，该方法按索引输出元素。map() 函数返回一个迭代器，res_list 变量存储此迭代器。

使用 operator.itemgetter()

operator.itemgetter() 方法用于获取给定索引集处的项。这是完成任务最直接的方法。此外，此函数将原始列表的元素与所需的索引合并。下面是一个 Python 代码示例。

示例

输出

Main list : [8, 4, 6, 9, 12, 16]
Main index list : [1, 3, 4]
Resultant list : [4, 9, 12]

• 时间复杂度：上面提供的代码的时间复杂度为 O(k)，其中 k 是 index_list 的长度。
• 空间复杂度：itemgetter() 函数创建一个包含 k 个元素的新列表。此处，程序的空间复杂度为 O(k)。

说明

在前面的代码中，使用了 operator 模块中的 itemgetter() 函数从 test_list 中检索 index_list 中指定位置的项。随后，创建了一个名为 test_list 的列表，其中包含值 [8, 4, 6, 9, 12, 16]，以及包含位置 [1, 3, 4] 的 index_list。通过使用 itemgetter(*index_list)(test_list) 函数，它从 test_list 中检索 index_list 中指定的那些位置的项。itemgetter() 函数根据位置获取项，并生成一个包含所选项的元组。

使用 numpy.take() 函数

numpy.take() 函数有效地访问列表中给定索引处的元素。在使用该方法之前，请在命令提示符、Jupyter Notebook、VS Code 的终端或您使用的任何其他工具中通过“pip install numpy”安装 numpy 库。让我们看一个完成任务的示例代码。

示例

输出

Main list : [8, 4, 6, 9, 12, 16]
Main index list : [1, 3, 4]
Resultant list : [4, 9, 12]

说明

在上面的代码中，NumPy 库用于从 ind_list 中提供的索引从 tst_list 中提取元素。之后，我们导入 NumPy 并将其别名为 np，创建了包含值 [8, 4, 6, 9, 12, 16] 的列表 tst_list，以及包含索引 [1, 3, 4] 的列表 ind_list。使用 np.take(tst_list, ind_list) 函数，我们使用了 NumPy 库的 take() 函数从 ind_list 中提供的索引从 tst_list 中检索元素。

结论

根据给定的索引访问特定元素是在 Python 列表中进行操作的常见任务。本文探讨了三种方法：列表推导式、使用 __getitem__ 的映射以及使用 operator.itemgetter()。通过采用这些方法，我们可以有效地从列表中提取元素，从而方便地操作特定索引。