列表是Elixir中重要的数据结构。相信其他编程语言中也有类似列表的结构。Lisp的命名来自对列表的处理。在C，Java语言中，列表类似数组结构。Elixir的列表远比数组强大，它更像高级语言python的列表。

列表的定义

Elixir中使用方括号[]定义一个列表，列表的元素可以是任意Elixir类型，列表可以没有元素，即空表，也可以是任意多个元素。列表还可以去嵌套。

iex(1)> l = []
[]
iex(2)> is_list l
true
iex(3)> l1 = [1, 2, :hello, "word", [1, 3]]
[1, 2, :hello, "word", [1, 3]]
iex(4)>

head和tail

Elixir列表是一个的存储结构是链表。也就是说，当你访问列表的第一个元素的时候，速度会很快。但是要访问其中的某个元素，将会带来比较大的开销。因为访问n个元素的时候，必须先遍历n-1个元素。

因此，由于列表的第一个元素比较特殊，访问数独快嘛。就单独给了它一个名字，列表头（head），除了head之外，剩下的元素即位列表尾（tail）。只有一个元素的列表head就是那个元素，tail为空，空列表的没有head和tail。Elixir提供了两个内置函数hd和tl分别访问列表的head和tail。

iex(1)> l = [1, 2, 3, 4]
[1, 2, 3, 4]
iex(2)> hd l
1
iex(3)> tl l
[2, 3, 4]
iex(4)> hd []
** (ArgumentError) argument error
    :erlang.hd([])
iex(5)> tl []
** (ArgumentError) argument error
    :erlang.tl([])
iex(6)> hd [:sigle_element]
:sigle_element
iex(7)> tl [:sigle_element]
[]

|操作符

列表的head和tail十分重要。Elixir提供了一个操作符用于把head和tail连接起来。

iex(1)> head = 1
1
iex(2)> tail = [2, 3, 4]
[2, 3, 4]
iex(3)> [head | tail]
[1, 2, 3, 4]
iex(4)>

实际上，列表就是使用|递归定义的，之前我们写的[]加元素，其实是列表定义的一个语法糖。

iex(1)> [1, 2, 3]
[1, 2, 3]
iex(2)> [3|[]]
[3]
iex(3)> [1|[2|[3|[]]]]
[1, 2, 3]

模式匹配

函数式语言最重要的是一个特性就是模式匹配。Elixir的列表也可以进行模式匹配。|既然可以连接列表的head和tail，实际上也是把列表分为head和tail。那么就可以使用模式匹配。这个技术很强大，尤其是在函数递归调用的时候。

iex(1)> l = [1, 2, 3, 4]
[1, 2, 3, 4]
iex(2)> [head|tail] = l
[1, 2, 3, 4]
iex(3)> head
1
iex(4)> tail
[2, 3, 4]

列表的操作符

列表可以通过++符号连接两个列表，也可以通过--把列表进行相减。in判断是否属于成员。

iex> [ 1, 2, 3 ] ++ [ 4, 5, 6 ] 
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
iex> [1, 2, 3, 4] -- [2, 4] 
[1, 3]
iex> 1 in [1,2,3,4]
true
iex> "wombat" in [1, 2, 3, 4]
false

列表还是元组

看起来|和++都可以连接列表，但是在某些应用场景还是有区别的：

iex(1)> l = [1, 2, 3]
[1, 2, 3]
iex(2)> [0] ++ l
[0, 1, 2, 3]
iex(3)> [0|l]
[0, 1, 2, 3]
iex(4)> l ++ [4]
[1, 2, 3, 4]

我们知道，列表是链表，访问第一个元素很快，可是访问列表中其他的元素会很慢。所以使用++的时候在末尾追加列表会很慢。需要访问链表的最后一个元素，这就重建了原先的列表，让原先列表的末尾元素指向那个新元素。

还记得元组么，元组的数据结构是顺序的线性表，元组在内存中是连续存储的。因此可以通过元素的下标访问元组的元素，并且这样的操作速度很快，但是元组在修改或添加元素时开销很大，因为这些操作会在内存中对元组的进行整体复制。

因此，选择列表还是元组，本质上是对顺序线性表和线性链表的选择。

函数式语言

本节只是对列表进行简单的介绍。我们不止一次说过列表的强大，模式匹配配合列表将会是Elixir强大的表现力。此外，我们在介绍字典类型结构的是时候，将会介绍键值列表。一种有键值对的列表。在介绍模块，尤其是Enum模块提供了对列表的操作。

到目前为止，我们希望函数式语言带来不同的编程思想，Think Different。通过对前面的学习介绍，可以对Elixir和函数式编程语言有了比较感性的感觉。可是除了语言的表达操作上与常见的编程语言有所不同，但也没有太大的不同。为了解决这个疑惑，我们将会在下一节介绍所谓的函数式语言。