ython 中最常用的内置函数之一 list()。

1. 函数定义

list() 函数用于创建一个新的列表对象。

• 语法：list([iterable])
• 参数：
• iterable：可选，任何可迭代对象（字符串、元组、集合、字典、生成器等）
• 返回值：一个新的列表对象

2. 基本用法示例

创建空列表

# 创建空列表
empty_list = list()
print(empty_list)        # 输出： []
print(type(empty_list))  # 输出： <class 'list'>

# 等价于
empty_list2 = []
print(empty_list2)       # 输出： []

从各种可迭代对象创建列表

# 从字符串创建（字符列表）
char_list = list("hello")
print(char_list)         # 输出： ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

# 从元组创建
tuple_data = (1, 2, 3, 4)
list_from_tuple = list(tuple_data)
print(list_from_tuple)   # 输出： [1, 2, 3, 4]

# 从集合创建（顺序可能不同）
set_data = {1, 2, 3, 4}
list_from_set = list(set_data)
print(list_from_set)     # 输出： [1, 2, 3, 4]（顺序可能变化）

# 从范围对象创建
range_obj = range(5)
list_from_range = list(range_obj)
print(list_from_range)   # 输出： [0, 1, 2, 3, 4]

从字典创建

# 从字典创建（默认获取键）
dict_data = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
keys_list = list(dict_data)
print(keys_list)         # 输出： ['a', 'b', 'c']

# 获取键列表
keys_list = list(dict_data.keys())
print(keys_list)         # 输出： ['a', 'b', 'c']

# 获取值列表
values_list = list(dict_data.values())
print(values_list)       # 输出： [1, 2, 3]

# 获取键值对列表
items_list = list(dict_data.items())
print(items_list)        # 输出： [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]

3. 与列表字面量[]的比较

import timeit

# 性能比较
time_list_func = timeit.timeit('list()', number=1000000)
time_list_literal = timeit.timeit('[]', number=1000000)

print(f"list() 时间: {time_list_func:.6f}秒")
print(f"[] 时间: {time_list_literal:.6f}秒")
# [] 通常比 list() 稍快

4. 实际应用场景

场景1：数据转换和处理

# 字符串处理
text = "apple,banana,cherry"
fruits = list(text.split(','))
print(fruits)  # 输出： ['apple', 'banana', 'cherry']

# 数字处理
numbers_str = "12345"
digits = list(map(int, numbers_str))
print(digits)  # 输出： [1, 2, 3, 4, 5]

# 矩阵转置
matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
transposed = list(map(list, zip(*matrix)))
print(transposed)  # 输出： [[1, 4, 7], [2, 5, 8], [3, 6, 9]]

场景2：生成器表达式转换为列表

# 生成器表达式
squares_gen = (x**2 for x in range(10))
print(squares_gen)  # 输出： <generator object <genexpr> at 0x...>

# 转换为列表
squares_list = list(squares_gen)
print(squares_list)  # 输出： [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

# 过滤数据
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
even_numbers = list(x for x in numbers if x % 2 == 0)
print(even_numbers)  # 输出： [2, 4, 6, 8, 10]

场景3：数据清洗和规范化

def clean_data(data):
    """清洗数据，确保返回列表"""
    if data is None:
        return list()
    
    if isinstance(data, (str, bytes)):
        # 如果是字符串，按空格分割
        return list(data.split())
    
    try:
        # 尝试转换为列表
        return list(data)
    except TypeError:
        # 如果不能转换，包装成列表
        return [data]

# 测试数据清洗
print(clean_data("hello world"))      # 输出： ['hello', 'world']
print(clean_data((1, 2, 3)))          # 输出： [1, 2, 3]
print(clean_data(123))                # 输出： [123]
print(clean_data(None))               # 输出： []

场景4：分批处理数据

def batch_process(data, batch_size=3):
    """将数据分批处理"""
    batches = []
    for i in range(0, len(data), batch_size):
        batch = list(data[i:i + batch_size])
        batches.append(batch)
    return batches

# 测试分批处理
data = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
batches = batch_process(data, 4)
print(batches)  # 输出： [[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9]]

5. 高级用法和技巧

多维列表创建

# 创建二维列表（矩阵）
matrix = list(list(range(3)) for _ in range(3))
print(matrix)  # 输出： [[0, 1, 2], [0, 1, 2], [0, 1, 2]]

# 使用列表推导式创建嵌套列表
nested = list([i, i*2] for i in range(5))
print(nested)  # 输出： [[0, 0], [1, 2], [2, 4], [3, 6], [4, 8]]

与map()和filter()配合使用

# map() + list()
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))
print(squared)  # 输出： [1, 4, 9, 16, 25]

# filter() + list()
even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(even_numbers)  # 输出： [2, 4]

# 组合使用
result = list(map(str, filter(lambda x: x > 2, numbers)))
print(result)  # 输出： ['3', '4', '5']

深度拷贝列表

import copy

original = [[1, 2], [3, 4]]
# 浅拷贝
shallow_copy = list(original)
# 深拷贝
deep_copy = list(copy.deepcopy(original))

# 修改原列表会影响浅拷贝，但不影响深拷贝
original[0][0] = 99

print("原列表:", original)        # 输出： [[99, 2], [3, 4]]
print("浅拷贝:", shallow_copy)    # 输出： [[99, 2], [3, 4]]
print("深拷贝:", deep_copy)       # 输出： [[1, 2], [3, 4]]

6. 错误处理和边界情况

# 不可迭代对象
try:
    result = list(123)  # 整数不可迭代
except TypeError as e:
    print(f"错误: {e}")  # 输出： 'int' object is not iterable

# None 处理
try:
    result = list(None)  # None 不可迭代
except TypeError as e:
    print(f"错误: {e}")  # 输出： 'NoneType' object is not iterable

# 空可迭代对象
empty_iter = iter([])
result = list(empty_iter)
print(result)  # 输出： []

# 无限生成器（小心使用！）
def infinite_gen():
    i = 0
    while True:
        yield i
        i += 1

# 不要这样做：会无限循环
# infinite_list = list(infinite_gen())

7. 性能优化技巧

# 预分配列表大小（对于大型列表）
size = 1000
# 不推荐：不断追加
result = []
for i in range(size):
    result.append(i)

# 推荐：预分配或使用列表推导式
result = [0] * size  # 预分配
for i in range(size):
    result[i] = i

# 或者使用列表推导式（最快）
result = [i for i in range(size)]

8. 与其他数据结构的转换

# 列表 <-> 集合（去重）
numbers = [1, 2, 2, 3, 3, 3]
unique_numbers = list(set(numbers))
print(unique_numbers)  # 输出： [1, 2, 3]

# 列表 <-> 元组
tuple_data = tuple([1, 2, 3])
list_data = list((1, 2, 3))

# 列表 <-> 字符串
text = ''.join(['h', 'e', 'l', 'l', 'o'])
chars = list("hello")

9. 实际应用示例

文件处理

# 读取文件内容到列表
def read_file_lines(filename):
    try:
        with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as file:
            return list(file.readlines())
    except FileNotFoundError:
        return []

# 处理CSV数据
csv_data = "name,age,city\nAlice,25,Beijing\nBob,30,Shanghai"
lines = list(csv_data.split('\n'))
headers = list(lines[0].split(','))
print("表头:", headers)

数据分析

# 数据分组统计
from collections import defaultdict

data = ['apple', 'banana', 'apple', 'orange', 'banana', 'apple']
count_dict = defaultdict(int)

for item in data:
    count_dict[item] += 1

# 转换为排序后的列表
sorted_items = list(sorted(count_dict.items(), key=lambda x: x[1], reverse=True))
print("统计结果:", sorted_items)

10. 最佳实践

1. 选择合适的方式：对于空列表，使用 [] 更简洁；对于从可迭代对象转换，使用 list() 更明确
2. 注意性能：对于大型数据，考虑使用生成器或迭代器
3. 内存管理：及时释放不再需要的大型列表
4. 类型安全：确保操作的对象是可迭代的

# 安全的列表创建函数
def safe_list_create(data, default=None):
    """安全创建列表"""
    if default is None:
        default = []
    
    try:
        return list(data)
    except TypeError:
        return default

# 使用示例
print(safe_list_create([1, 2, 3]))      # 输出： [1, 2, 3]
print(safe_list_create(123))            # 输出： []（默认）
print(safe_list_create(123, [999]))     # 输出： [999]（自定义默认值）

总结

list() 是 Python 中最基础且最重要的函数之一，几乎在所有 Python 程序中都会用到。它提供了将各种数据转换为列表的灵活方式，是数据处理和算法实现的核心工具。