Список
Список — это непрерывная динамическая коллекция элементов. Каждому элементу списка присваивается порядковый номер — его индекс. Первый индекс равен нулю, второй — единице и так далее. Основные операции для работы со списками — это индексирование, срезы, добавление и удаление элементов, а также проверка на наличие элемента в последовательности.
Создание пустого списка выглядит так:
Создадим список, состоящий из нескольких чисел:
numbers = [ 40 , 20 , 90 , 11 , 5 ]
Настало время строковых переменных:
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
Не будем забывать и о дробях:
fractions = [ 3.14 , 2.72 , 1.41 , 1.73 , 17.9 ]
Мы можем создать список, состоящий из различных типов данных:
values = [ 3.14 , 10 , ‘Hello world!’ , False, ‘Python is the best’ ]
И такое возможно (⊙_⊙)
list_of_lists = [[ 2 , 4 , 0 ], [ 11 , 2 , 10 ], [ 0 , 19 , 27 ]]
Индексирование
Что же такое индексирование? Это загадочное слово обозначает операцию обращения к элементу по его порядковому номеру ( ( ･ω･)ア напоминаю, что нумерация начинается с нуля). Проиллюстрируем это на примере:
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print (fruits[ 0 ])
print (fruits[ 1 ])
print (fruits[ 4 ])
Списки в Python являются изменяемым типом данных. Мы можем изменять содержимое каждой из ячеек:
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
fruits[ 0 ] = ‘Watermelon’
fruits[ 3 ] = ‘Lemon’
print (fruits)
>>> [ ‘Watermelon’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Lemon’ , ‘Orange’ ]
Индексирование работает и в обратную сторону. Как такое возможно? Всё просто, мы обращаемся к элементу списка по отрицательному индексу. Индекс с номером -1 дает нам доступ к последнему элементу, -2 к предпоследнему и так далее.
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print (fruits[ -1 ])
print (fruits[ -2 ])
print (fruits[ -3 ])
print (fruits[ -4 ])
Создание списка с помощью list()
Переходим к способам создания списка. Самый простой из них был приведен выше. Еще раз для закрепления:
А есть еще способы? Да, есть. Один из них — создание списка с помощью функции list() В неё мы можем передать любой итерируемый объект (да-да, тот самый по которому можно запустить цикл (• ᵕ •) )
Рассмотрим несколько примеров:
letters = list ( ‘abcdef’ )
numbers = list ( range ( 10 ))
even_numbers = list ( range ( 0 , 10 , 2 ))
print (letters)
print (numbers)
print (even_numbers)
>>> [ ‘a’ , ‘b’ , ‘c’ , ‘d’ , ‘e’ , ‘f’
>>> [ 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ]
>>> [ 0 , 2 , 4 , 6 , 8 ]
Длина списка
С созданием списка вроде разобрались. Следующий вопрос: как узнать длину списка? Можно, конечно, просто посчитать количество элементов. (⊙_⊙) Но есть способ получше! Функция len() возвращает длину любой итерируемой переменной, переменной, по которой можно запустить цикл. Рассмотрим пример:
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print ( len (fruits))
numbers = [ 40 , 20 , 90 ]
print ( len (numbers))
«. любой итерируемой», а это значит:
string = ‘Hello world’
print ( len (string))
# 11
print ( len ( range ( 10 ))
Срезы
В начале статьи что-то говорилось о «срезах». Давайте разберем подробнее, что это такое. Срезом называется некоторая подпоследовательность. Принцип действия срезов очень прост: мы «отрезаем» кусок от исходной последовательности элемента, не меняя её при этом. Я сказал «последовательность», а не «список», потому что срезы работают и с другими итерируемыми типами данных, например, со строками.
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
part_of_fruits = fruits[ 0 :3]
print (part_of_fruits)
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ ]
Детально рассмотрим синтаксис срезов:
итерируемая_переменная[начальный_индекс:конечный_индекс — 1 :длина_шага]
Обращаю ваше внимание, что мы делаем срез от начального индекса до конечного индекса — 1. То есть i = начальный_индекс и i = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print (fruits[ 0 :1])
# Если начальный индекс равен 0, то его можно опустить
print (fruits[: 2 ])
print (fruits[: 3 ])
print (fruits[: 4 ])
print (fruits[: 5 ])
# Если конечный индекс равен длине списка, то его тоже можно опустить
print (fruits[: len (fruits)])
print (fruits[::])
>>> [ ‘Apple’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
Самое время понять, что делает третий параметр среза — длина шага!
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print (fruits[:: 2 ])
print (fruits[:: 3 ])
# Длина шага тоже может быть отрицательной!
print (fruits[:: -1 ])
print (fruits[ 4 :2: -1 ])
print (fruits[ 3 :1: -1 ])
>>> [ ‘Apple’ , ‘Peach’ , ‘Orange’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Banan’ ]
>>> [ ‘Orange’ , ‘Banan’ , ‘Peach’ , ‘Grape’ , ‘Apple’ ]
>>> [ ‘Orange’ , ‘Banan’ ]
>>> [ ‘Banan’ , ‘Peach’ ]
А теперь вспоминаем всё, что мы знаем о циклах. В Python их целых два! Цикл for и цикл while Нас интересует цикл for, с его помощью мы можем перебирать значения и индексы наших последовательностей. Начнем с перебора значений:
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
f or fruit in fruits:
print (fruit, end = ‘ ‘ )
>>> Apple Grape Peach Banan Orange
Выглядит несложно, правда? В переменную fruit объявленную в цикле по очереди записываются значения всех элементов списка fruits
А что там с перебором индексов?
f or index in range ( len (fruits)):
print (fruits[index], end = ‘ ‘ )
Этот пример гораздо интереснее предыдущего! Что же здесь происходит? Для начала разберемся, что делает функция range(len(fruits))
Мы с вами знаем, что функция len() возвращает длину списка, а range() генерирует диапазон целых чисел от 0 до len()-1.
Сложив 2+2, мы получим, что переменная index принимает значения в диапазоне от 0 до len()-1. Идем дальше, fruits[index] — это обращение по индексу к элементу с индексом index списка fruits. А так как переменная index принимает значения всех индексов списка fruits, то в цикле мы переберем значения всех элементов нашего списка!
Операция in
С помощью in мы можем проверить наличие элемента в списке, строке и любой другой итерируемой переменной.
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
if ‘Apple’ in fruits:
print ( ‘В списке есть элемент Apple’ )
>>> В списке есть элемент Apple
fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
if ‘Lemon’ in fruits:
print ( ‘В списке есть элемент Lemon’ )
else :’
print ( ‘В списке НЕТ элемента Lemon’ )
>>> В списке НЕТ элемента Lemon
Приведу более сложный пример:
all_fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
my_favorite_fruits = [ ‘Apple’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
f or item in all_fruits:
if item in my_favorite_fruits:
print (item + ‘ is my favorite fruit’ )
else :
print ( ‘I do not like ‘ + item)
>>> Apple is my favorite fruit
>>> I do not like Grape
>>> I do not like Peach
>>> Banan is my favorite fruit
>>> Orange is my favorite fruit
Методы для работы со списками
Начнем с метода append(), который добавляет элемент в конец списка:
# Создаем список, состоящий из четных чисел от 0 до 8 включительно
numbers = list ( range ( 0 ,10, 2 ))
# Добавляем число 200 в конец списка
numbers. append ( 200 )
numbers. append ( 1 )
numbers. append ( 2 )
numbers. append ( 3 )
print (numbers)
>>> [ 0 , 2 , 4 , 6 , 8 , 200 , 1 , 2 , 3 ]
Мы можем передавать методу append() абсолютно любые значения:
all_types = [ 10 , 3.14 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]]
all_types. append ( 1024 )
all_types. append ( ‘Hello world!’ )
all_types. append ([ 1 , 2 , 3 ])
print (all_types)
>>> [ 10 , 3.14 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ], 1024 , ‘Hello world!’ , [ 1 , 2 , 3 ]]
Метод append() отлично выполняет свою функцию. Но, что делать, если нам нужно добавить элемент в середину списка? Это умеет метод insert(). Он добавляет элемент в список на произвольную позицию. insert() принимает в качестве первого аргумента позицию, на которую нужно вставить элемент, а вторым — сам элемент.
# Создадим список чисел от 0 до 9
numbers = list ( range ( 10 ))
# Добавление элемента 999 на позицию с индексом 0
numbers. insert ( 0 , 999 )
print (numbers) # первый print
numbers. insert ( 2 , 1024 )
print (numbers) # второй print
numbers. insert ( 5 , ‘Засланная строка-шпион’ )
print (numbers) # третий print
>>> [ 999 , 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # первый print
>>> [ 999 , 0 , 1024 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # второй print
>>> [ 999 , 0 , 1024 , 1 , 2 , ‘Засланная строка-шпион’ , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # третий print
Отлично! Добавлять элементы в список мы научились, осталось понять, как их из него удалять. Метод pop() удаляет элемент из списка по его индексу:
numbers = list ( range ( 10 ))
print (numbers) # 1
# Удаляем первый элемент
numbers. pop ( 0 )
print (numbers) # 2
numbers. pop ( 0 )
print (numbers) # 3
numbers. pop ( 2 )
print (numbers) # 4
# Чтобы удалить последний элемент, вызовем метод pop без аргументов
numbers. pop ()
print (numbers) # 5
numbers. pop ()
print (numbers) # 6
>>> [ 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # 1
>>> [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # 2
>>> [ 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # 3
>>> [ 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # 4
>>> [ 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 ] # 5
>>> [ 2 , 3 , 5 , 6 , 7 ] # 6
Теперь мы знаем, как удалять элемент из списка по его индексу. Но что, если мы не знаем индекса элемента, но знаем его значение? Для такого случая у нас есть метод remove(), который удаляет первый найденный по значению элемент в списке.
all_types = [ 10 , ‘Python’ , 10 , 3.14 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]]
all_types. remove ( 3.14 )
print (all_types) # 1
all_types. remove ( 10 )
print (all_types) # 2
all_types. remove ( ‘Python’ )
print (all_types) # 3
>>> [ 10 , ‘Python’ , 10 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]] # 1
>>> [ ‘Python’ , 10 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]] # 2
>>> [ 10 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]] # 3
А сейчас немного посчитаем, посчитаем элементы списка с помощью метода count()
numbers = [ 100 , 100 , 100 , 200 , 200 , 500 , 500 , 500 , 500 , 500 , 999 ]
print (numbers. count ( 100 )) # 1
print (numbers. count ( 200 )) # 2
print (numbers. count ( 500 )) # 3
print (numbers. count ( 999 )) # 4
В программировании, как и в жизни, проще работать с упорядоченными данными, в них легче ориентироваться и что-либо искать. Метод sort() сортирует список по возрастанию значений его элементов.
numbers = [ 100 , 2 , 11 , 9 , 3 , 1024 , 567 , 78 ]
numbers. sort ()
print (numbers) # 1
fruits = [ ‘Orange’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Apple’ ]
fruits. sort ()
print (fruits) # 2
>>> [ 2 , 3 , 9 , 11 , 78 , 100 , 567 , 1024 ] # 1
>>> [ ‘Apple’ , ‘Banan’ , ‘Grape’ , ‘Orange’ , ‘Peach’ ] # 2
Мы можем изменять порядок сортировки с помощью параметра reverse. По умолчанию этот параметр равен False
fruits = [ ‘Orange’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Apple’ ]
fruits. sort ()
print (fruits) # 1
fruits. sort (reverse = True)
print (fruits) # 2
>>> [ ‘Apple’ , ‘Banan’ , ‘Grape’ , ‘Orange’ , ‘Peach’ ] # 1
>>> [ ‘Peach’ , ‘Orange’ , ‘Grape’ , ‘Banan’ , ‘Apple’ ] # 2
Иногда нам нужно перевернуть список, не спрашивайте меня зачем. Для этого в самом лучшем языке программирования на этой планете JavaScr..Python есть метод reverse():
numbers = [ 100 , 2 , 11 , 9 , 3 , 1024 , 567 , 78 ]
numbers. reverse ()
print (numbers) # 1
fruits = [ ‘Orange’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Apple’ ]
fruits. reverse ()
print (fruits) # 2
>>> [ 78 , 567 , 1024 , 3 , 9 , 11 , 2 , 100 ] # 1
>>> [ ‘Apple’ , ‘Banan’ , ‘Peach’ , ‘Grape’ , ‘Orange’ ] # 2
Допустим, у нас есть два списка и нам нужно их объединить. Программисты на C++ cразу же кинулись писать циклы for, но мы пишем на python, а в python у списков есть полезный метод extend(). Этот метод вызывается для одного списка, а в качестве аргумента ему передается другой список, extend() записывает в конец первого из них начало второго:
fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
vegetables = [ ‘Tomato’ , ‘Cucumber’ , ‘Potato’ , ‘Carrot’ ]
fruits. extend (vegetables)
print (fruits)
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Tomato’ , ‘Cucumber’ , ‘Potato’ , ‘Carrot’ ]
В природе существует специальный метод для очистки списка — clear()
fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
vegetables = [ ‘Tomato’ , ‘Cucumber’ , ‘Potato’ , ‘Carrot’ ]
fruits. clear ()
vegetables. clear ()
print (fruits)
print (vegetables)
Осталось совсем чуть-чуть всего лишь пара методов, так что делаем последний рывок! Метод index() возвращает индекс элемента. Работает это так: вы передаете в качестве аргумента в index() значение элемента, а метод возвращает его индекс:
fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
print (fruits. index ( ‘Apple’ ))
print (fruits. index ( ‘Banana’ ))
print (fruits. index ( ‘Grape’ ))
Финишная прямая! Метод copy(), только не падайте, копирует список и возвращает его брата-близнеца. Вообще, копирование списков — это тема достаточно интересная, давайте рассмотрим её по-подробнее.
Во-первых, если мы просто присвоим уже существующий список новой переменной, то на первый взгляд всё выглядит неплохо:
fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
new_fruits = fruits
print (fruits)
print (new_fruits)
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
Но есть одно маленькое «НО»:
fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
new_fruits = fruits
fruits. pop ()
print (fruits)
print (new_fruits)
# Внезапно, из списка new_fruits исчез последний элемент
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ ]
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ ]
При прямом присваивании списков копирования не происходит. Обе переменные начинают ссылаться на один и тот же список! То есть если мы изменим один из них, то изменится и другой. Что же тогда делать? Пользоваться методом copy(), конечно:
fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
new_fruits = fruits. copy ()
fruits. pop ()
print (fruits)
print (new_fruits)
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ ]
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
Отлично! Но что если у нас список в списке? Скопируется ли внутренний список с помощью метода copy() — нет:
fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ , [ ‘Orange’ , ‘Peach’ ]]
new_fruits = fruits. copy ()
fruits[ -1 ]. pop ()
print (fruits) # 1
print (new_fruits) # 2
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ , [ ‘Orange’ ]] # 1
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ , [ ‘Orange’ ]] # 2
Решение задач
1. Создайте список из 10 четных чисел и выведите его с помощью цикла for
2. Создайте список из 5 элементов. Сделайте срез от второго индекса до четвертого
3. Создайте пустой список и добавьте в него 10 случайных чисел и выведите их. В данной задаче нужно использовать функцию randint.
from random import randint
n = randint ( 1 , 10 ) # Случайное число от 1 до 10
4. Удалите все элементы из списка, созданного в задании 3
5. Создайте список из введенной пользователем строки и удалите из него символы ‘a’, ‘e’, ‘o’
6. Даны два списка, удалите все элементы первого списка из второго
a = [ 1 , 3 , 4 , 5 ]
b = [ 4 , 5 , 6 , 7 ]
# Вывод
>>> [ 6 , 7 ]
7. Создайте список из случайных чисел и найдите наибольший элемент в нем.
8. Найдите наименьший элемент в списке из задания 7
9. Найдите сумму элементов списка из задания 7
10. Найдите среднее арифметическое элементов списка из задания 7
Сложные задачи
1. Создайте список из случайных чисел. Найдите номер его последнего локального максимума (локальный максимум — это элемент, который больше любого из своих соседей).
2. Создайте список из случайных чисел. Найдите максимальное количество его одинаковых элементов.
3. Создайте список из случайных чисел. Найдите второй максимум.
a = [ 1 , 2 , 3 ] # Первый максимум == 3, второй == 2
4. Создайте список из случайных чисел. Найдите количество различных элементов в нем.
Источник
