列表概念重溫與基礎小測
本部分先重溫 Python 中「列表（list）」的基本概念，提供可執行的示範程式，最後有 3 題小測題目。 小測題目會由題庫中隨機抽出，並可以按「下一題」換另一條題目。
什麼是列表（list）？
在 Python 中，列表（list） 是一種可以按照順序儲存多個值的資料結構，例如一班同學的分數、名字等。
- 用 [ ]（方括號）包住整個列表。
- 元素之間用逗號分隔，例如 [60, 75, 88]。
- 可以儲存不同類型的資料（整數、字串……），甚至可以混合。
- 列表中的順序有意義，可以透過「索引」（index）按位置讀取或修改元素。
例如：
一些常用操作
- 讀取元素：scores[0]（第一個元素，索引從 0 開始）。
- 修改元素：scores[1] = 90（把第二個元素改為 90）。
- 長度（元素個數）：len(scores)。
- 在尾部加入新元素：scores.append(100)。
重點摘要：以下內容補充列表的核心概念，並整理本單元最常用的 4 個常用的程式（加總、點算、檢索、找最大值）。
- 掌握
索引從 0 開始、len()與append()的用途。 - 理解何時必須用
for i in range(len(list))（需要索引才能更新/比較）。 - 避免常見錯誤：越界、少做/多做一格（off-by-one）、忘記初始化變量。
列表（list）是一種有序（order）的資料結構，用來把多個資料放在同一個變量內。列表的順序有意義，因此我們可以用「位置」去存取資料。
- 有序：第一個、第二個……的次序固定，輸出時亦會依原次序顯示。
- 可變（mutable）：列表的元素可以被修改，例如
scores[1] = 90。 - 常見用途：存放分數、姓名、每日溫度、庫存數量等「多筆同類型資料」。
Python 的列表索引由 0 開始：索引 0 代表第一個元素，索引 1 代表第二個元素，如此類推。
- 第一項：
scores[0] - 最後一項：
scores[len(scores)-1]或scores[-1] - 倒數第二項：
scores[-2]
注意：如果索引超出範圍（例如列表只有 3 項卻使用 scores[3]），會出現 IndexError。
len(list) 用於取得列表的元素個數；append(x) 用於把新元素加入到列表尾端。
- 當需要「逐項處理」列表時，
len()常用於配合range()產生索引。 - 當需要「由空列表逐步累積結果」時，常用
append()。
列表走訪有兩種常見寫法：
- 只讀取元素：
for x in list:（適合加總、點算等） - 需要索引 i：
for i in range(len(list)):（適合更新列表、比較相鄰元素、同時處理兩個列表）
當題目要求你使用 marks[i]、或需要改寫 list[i] 的值，就必須使用「索引循環」。
大部分列表題都可以套用以下模板，先「初始化變量」，再在 for 循環內逐項更新。
- 忘記初始化：例如未先把
total = 0就直接累加。 - range 寫錯：一般情況用
range(len(list))；比較相鄰元素才用range(len(list)-1)。 - 越界：最後一項索引是
len(list)-1，不是len(list)。 - 輸出不合格式：自動批改通常只檢查指定輸出；題目要求輸出甚麼就只輸出甚麼。
列表示範程式（由題庫載入，可修改後按「Run 程式」）
示範程式已放在 ../data/dch5/list-demos.json，本頁會自動載入並生成編輯器。
列表基礎概念小測
完成以下 3 題。每題會由題庫中隨機抽出題目，答完如想再練習，可以按「下一題」換另一條。
5.1 列表基本練習
以下練習會利用 Python 編譯器及自動批改，重點練習 for i in range(...) 和列表操作。 每題下方均提供輸入／輸出示例。
重點摘要：以下 9 題屬於「示範」練習。建議你先記熟每題對應的例子，再對照題目要求的變量名稱與輸出格式。
- 加總 / 平均：先累加
total，再視乎需要計算average。 - 點算 / 檢索 / 最大值：在循環內用
if更新變量。 - 調項（插入 / 刪除）：重點在「由尾向前搬」或「由前向後搬」，避免覆蓋資料。
本題要求你不用 sum()，而是使用索引循環逐項把分數加到 total。
- 先初始化：
total = 0 - 用
for i in range(len(marks))逐個索引讀取marks[i] - 每次累加：
total = total + marks[i] - 最後只輸出
total
檢查：是否「只輸出 total」？有沒有多餘文字或多行輸出？
平均分的核心是：平均 = 總和 ÷ 個數。個數就是 len(marks)。
- 先用循環把總和算到
total - 循環後計算：
average = total / len(marks) - 輸出
average（通常會是小數）
若 marks 內含浮點數（例如 56.0），average 亦會自然變成浮點數。
線性檢索（Linear Search）是指由頭到尾逐項比較，直到找到目標值 target 或走完整個列表。
- 先設
found = False - 循環內比較：若
marks[i] == target，則把found改為 True - 循環後按 found 輸出
Found或Not found
加入 break 可提升效率（找到就停止），但不是必須。
「點算」類題目通常只需要一個計數器：遇到符合條件就加 1。
請留意條件是 >= 50（包含 50）。
找最大值時，不能把 highest 初始化為 0（因為分數可能有負數或列表可能不是分數）。最穩妥的方法是：
- 先令
highest = marks[0]（假設第一項是最大） - 逐項比較，若更大就更新
若列表已由小至大排序，必定滿足：每一項都不大於下一項，即 numbers[i] <= numbers[i+1]。
- 先設
is_sorted = True - 只需要做到倒數第二項，所以循環用
range(len(numbers)-1) - 一旦發現
numbers[i] > numbers[i+1]，就設為 False（可選：break）
插入的核心概念是：先把列表「加長一格」騰出空位，然後由尾部開始逐項向右搬，最後把新元素放到 pos。
- 先
append一個佔位元素（例如空字串） - 用倒序循環：
for i in range(len(names)-1, pos, -1) - 搬位：
names[i] = names[i-1] - 最後：
names[pos] = new_name
為甚麼要「由尾向前」？因為如果由前向後搬，會提早覆蓋未搬走的原有資料。
刪除某一項後，後面的元素需要向前補位，最後列表會多出一個「重複的尾項」，因此要刪除最後一格。
- 由
pos開始到倒數第二項：for i in range(pos, len(names)-1) - 向前搬：
names[i] = names[i+1] - 刪除最後一項：
del names[-1]
本節所講的調動列表項目，並非把兩個元素直接對調（交換），
而是先把目標元素暫存，再使用 for 循環把中間的元素
逐一向前或向後移動，騰出位置後，才把該元素放入指定索引。
這種做法能清楚展示陣列在「插入」操作時，其餘元素如何因為位移 而改變位置，亦是 DSE 常見的陣列處理思維。
重點提醒：
陣列本身並沒有真正的「插入」指令；
所謂插入，其實是先搬移其他元素，
再把資料放入騰出來的位置。
題目要求輸出 print(positions)，請確保最後確實有輸出。
5.2 字串：從子串中提取所需字符
本部分主要練習利用索引或切片，從一條字串中抽取需要的部分，例如從電郵地址抽出用戶名稱。 同樣提供 Python 編輯器及自動批改功能。
重點摘要：本部分重點是「索引」與「切片（slice）」。
- 切片語法：
s[start:end]（end 不包含）。 - 負索引：
-1代表最後一個字元，s[-4:]可取最後 4 個字元。 - 遇到分隔符（例如
@、-）時，先找位置再切片。
題目要取出開頭三個字元，因此直接使用切片即可：
code[0:3]會取索引 0、1、2（共 3 個字元）。- 切片的 end（右邊界）不包含在結果內，因此 3 代表「取到索引 2 為止」。
電郵地址的結構通常是 username@domain。要取 domain（@ 後面），做法如下：
- 用
for i in range(len(email))逐個字元檢查。 - 當
email[i] == '@'，記下at_pos = i。 - 用
email[at_pos + 1:]取出 @ 後面全部字元。
本題通常不建議使用 split()（題目已明確要求）。
不論電話號碼有沒有 -，最後 4 個字元都可用 phone[-4:] 取得。
切片會保留前導 0（例如 0000 不會變成 0）。
若學生編號格式固定為 SYYYY-xxxx，年份永遠在索引 1 至 4，因此可直接切片：
如果將來格式不固定，可改用循環先找出 - 的位置，再用切片抽出年份。
5.3 綜合解難：10 條 Python 題
以下 10 題會綜合運用：加總、平均、比較、計數、線性檢索、更新列表、字串處理 等技巧。
部分題目會要求使用指定變量名稱（例如 pass_count、highest），
系統的隱藏測試個案會讀取這些變量來評分。
⚠️ 題目指明的變量名稱請照樣使用，否則系統將無法讀取，並當作答錯處理。
每題下方都有「輸入與輸出示例」，以及一個「顯示提示」按鈕，協助學生按步驟完成解題。
重點摘要：綜合題最重要的是：先弄清楚「要更新的變量」與「要輸出的結果」，再把它們放入正確的循環模板。
- 同一個
for循環可以同時做多件事（例如：加總 + 點算 + 找最大）。 - 需要「首次達成」或「找到就停」時，使用旗標（flag）或
break。 - 涉及兩個列表時，通常用
for i in range(len(list))同步處理listA[i]與listB[i]。
本題要在同一個列表 marks 上，同時計算「總分、平均、合格人數、最高分」。最有效的方法是：用同一個循環逐項讀取分數，並同步更新多個變量。
- 初始化：
total = 0、pass_count = 0、highest = marks[0]。 - 循環內：把目前分數加到 total；若分數
>= 50就 pass_count +1；若分數更高就更新 highest。 - 循環後：
average = total / len(marks)（平均要在循環後計算）。
系統會讀取 pass_count、average、highest；變量名稱必須完全相同。
重點是維持兩個變量：max1（最高）與 max2（第二高）。當找到新最高分時，舊最高分要先「降級」到第二高。
- 初始化：
max1 = marks[0]、max2 = marks[0]。 - 若
m > max1：先令max2 = max1，再令max1 = m。 - 否則若
m介乎max2與max1：更新max2 = m。
本題屬於「點算」：統計有多少天溫度 >= 35。只要計數器大於 0，就輸出 Heat alert。
本題是「分類點算」：每個年齡不是成人票就是小童票，因此用 if...else 分別累計。
條件是 >= 12，表示 12 歲也算成人票。
本題要找「首次」達標的日子，因此除了累積總和 total，還要確保只記錄第一次達標。
- 初始化：
reach_day = -1、total = 0。 - 逐日累加：
total = total + savings[i]。 - 若
total >= target且reach_day == -1，則把reach_day = i + 1（第幾天以 1 開始）。
本題要檢查密碼是否含有至少一個數字字元。做法是逐個字元檢查，找到數字就把 has_digit 設為 True。
字元比較可以寫成 '0' <= ch <= '9'（Python 允許連鎖比較）。
電郵地址格式為 username@domain。題目要求取 @ 前面的部分。
- 用 for 循環找出
@的索引。 - 用切片：
username = email[0:i]。 - 找到後可
break，避免繼續循環。
本題同時有兩個列表：stock 與 sold。位置 i 代表同一本書，因此要用同一個索引 i 同步處理。
題目禁止直接用 classA + classB，因此要建立空列表，再用兩個循環分別加入。
完成後可用 len(all_marks) 檢查總人數是否正確。
本題要建立新列表 grades，把每個分數轉成 'A'、'B' 或 'F'。做法是逐項判斷並 append 對應等級。