Как найти порядковый номер элемента python

Содержание:развернуть

• Что такое список

• Как списки хранятся в памяти?

• Базовая работа со списками

• Объявление списка

• Обращение к элементу списка в Python

• Добавление в список

• Добавление в список на указанную позицию

• Изменение элементов списка

• Удаление элемента из списка

• Как проверить наличие элемента в списке

• Объединение списков

• Копирование списка Python

• Цикл по списку

• Методы списков
• Вложенные списки
• Срезы
• Генераторы списков
• Best Practices

• Как получить список в обратном порядке

• Как перевести список в другой формат?

• Как узнать индекс элемента в списке?

• Как посчитать количество уникальных элементов в списке?

• Как проверить список на пустоту?

• Как создать список числовых элементов с шагом

Создание списка в Python может понадобиться для хранения в них коллекции объектов. Списки могут хранить объекты всех типов в одном, в отличие от массива в другом языке программирования. Также размер списка доступен к изменению.

Ниже разберёмся, как устроены списки, как с ними работать и приведём 6 примеров из практики.

Что такое список

Список (list) — тип данных, предназначенный для хранения набора или последовательности разных элементов.

[1, 33, 6, 9] # литерал списка в Python

Его можно сравнить со списком покупок для магазина: точно так же вносятся элементы, их тоже можно добавлять и корректировать.

Как списки хранятся в памяти?

Базовая C-структура списков в Python (CPython) выглядит следующим образом:

typedef struct {
PyObject_VAR_HEAD
PyObject **ob_item;
Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;

Когда мы создаём список, в памяти под него резервируется объект, состоящий из 3-х частей:

• PyObject_VAR_HEAD — заголовок;
• ob_item — массив указателей на элементы списка;
• allocated — количество выделенной памяти под элементы списка.

Объект списка хранит указатели на объекты, а не на сами объекты

Python размещает элементы списка в памяти, затем размещает указатели на эти элементы. Таким образом, список в Python — это массив указателей.

Базовая работа со списками

Объявление списка

Объявление списка — самый первый и главный этап его создания. Для объявления списка в Python существует несколько способов.

Вариант №1: Через литерал (выражение, создающее объект):

>>> elements = [1, 3, 5, 6]

>>> print(elements)
[1, 3, 5, 6]

В данном примере мы создали список с заранее известными данными. Если нужен пустой список, в квадратных скобках ничего не указывается — elements = [].

Вариант №2: Через функцию list():

>>> elements = list()

>>> print(elements)
[]

В этом примере создается пустой список.

Обращение к элементу списка в Python

Чтобы обратиться к элементу списка, достаточно указать его индекс:

>>> elements = [1, 2, 3, 'word']

>>> elements[3]
'word'

Индекс — это порядковый номер элемента в списке. В примере выше индексы (позиции в списке) соответственно будут: 0, 1, 2, 3.

Нумерация элементов списка в Python начинается с нуля

Существует также отрицательный индекс, рассмотрим на примере:

>>> elements = [1, 2, 3, 'word']

>>> elements[-1]
'word'

Отрицательные индексы работают справа налево (то есть индекс значения ‘1’ — -4, а отрицательный индекс ‘word’ — -1.

💡 Отрицательным индексом удобно пользоваться, когда необходимо обратиться к последнему элементу в списке, не высчитывая его номер. Любой конечный элемент будет с индексом, равным -1.

Добавление в список

В списках доступно добавление, изменение, удаление элементов. Рассмотрим каждый способ изменения элементов на примерах.

Для того чтобы добавить новый элемент в список, используется list.append(x), где list — список, x — нужное значение.

>>> elements = [1, 2, 3, 'word']
>>> elements.append('meow')

>>> print(elements)
[1, 2, 3, 'word', 'meow']

Для простого примера, рассмотрим создание списка с нуля с помощью метода append() :

>>> elements = []
>>> elements.append(1)
>>> elements.append('word')
>>> elements.append('meow')

>>> print(elements)
[1, 'word', 'meow']

Добавление в список на указанную позицию

Немаловажно обратить внимание на метод list.insert(i, x), где list — список, i — позиция, x — нужное значение.

>>> elements = [1, 2, 4]
>>> print(elements)
[1, 2, 4]

>>> elements.insert(2, 3)
>>> print(elements)
[1, 2, 3, 4]

Изменение элементов списка

Изменение элементов списка происходит следующим образом: нужно выбрать элемент по индексу (порядковому номеру элемента) и присвоить новое значение.

>>> elements = [2, 4, 6]
>>> elements[2] = 8

>>> print(elements)
[2, 4, 8]

В примере выше мы заменили 6 на 8.

Не забывайте, что счёт начинается с нуля, и в данном списке цифра 6 это 2-й элемент

Удаление элемента из списка

Для удаление из списка используют инструкцию del list[i], где list — список, i — индекс (позиция) элемента в списке:

>>> elements = [1, "test", 5, 7]
>>> del elements[1]
>>> print(elements)
[1, 5, 7]

Удалять можно как из текущего списка, так и из вложенных списков:

>>> my_list = ["hello", "world", "!"]
>>> elements = [1, my_list, "ok"]
>>> del elements[1][2]

>>> print(elements)
[1, ['hello', 'world'], 'ok']

Можно удалять целыми диапазонами:

>>> elements = [2, 4, 6, 8, 12]
>>> del elements[2:] # удаляем все элементы после 2-го элемента (включительно)
>>> print(elements)
[2, 4]

>>> elements = [2, 4, 6, 8, 12]
>>> del elements[1:3] # удаляем от 1-го элемента включительно до 3-го элемента
>>> print(elements)
[2, 8, 12]

Еще один способ удаления из списка — list.remove(x), где list — список, x — значение, которое нужно удалить:

>>> elements = [2, "test", 4]
>>> elements.remove("test")
>>> print(elements)
[2, 4]

Как проверить наличие элемента в списке

Для того чтобы проверить существование какого-либо элемента в списке, нужно воспользоваться оператором in. Рассмотрим на примере:

>>> elements = ['слон', 'кот', 'лошадь', 'змея', 'рыба']
>>> if 'кот' in elements:
print('meow')

meow

Объединение списков

Списки в Python можно объединять с помощью оператора + или метода extend . Выглядит это так:

>>> a = [1, 3, 5]
>>> b = [1, 2, 4, 6]
>>> print(a + b)
[1, 3, 5, 1, 2, 4, 6]

>>> hello = ["h", "e", "l", "l", "o"]
>>> world = ["w", "o", "r", "l", "d"]
>>> hello.extend(world) # extends не возвращает новый список, а дополняет текущий
>>> print(hello)
['h', 'e', 'l', 'l', 'o', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']

Копирование списка Python

Если вы захотите скопировать список оператором =, вы скопируете не сам список, а только его ссылку.

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a # переменной b присваивается не значение списка a, а его адрес

>>> b.append(4)
>>> print(a, b)
[1, 2, 3, 4] [1, 2, 3, 4]

Для копирования списков можно использовать несколько вариантов:

• elements.copy() — встроенный метод copy (доступен с Python 3.3);
• list(elements) — через встроенную функцию list() ;
• copy.copy(elements) — функция copy() из пакета copy;
• elements[:] — через создание среза (устаревший синтаксис).

Рассмотрим на примере каждый из этих способов:

>>> a = ["кот", "слон", "змея"]

>>> c = a[:] # устаревший синтаксис
>>> print(id(a), id(c), a, c)
56467336 60458408 ['кот', 'слон', 'змея'] ['кот', 'слон', 'змея']

Важно: copy.copy(a) делает поверхностное копирование. Объекты внутри списка будут скопированы как ссылки на них (как в случае с оператором =). Если необходимо рекурсивно копировать всех элементов в списке, используйте copy.deepcopy(a)

Скопировать часть списка можно с помощью срезов. Есть несколько вариантов использования:

>>> a = ["кот", "слон", "змея"]

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
>>> e = a[0:8:2] # c 0-го элемента по 8-й элемент с шагом 2
>>> print(e)
[1, 3, 5, 7]

Цикл по списку

Для перебора списков в Python есть два цикла: for и while.

elements = [1, 2, 3, "meow"]
for el in elements:
print(el)

Результат выполнения:

1
2
3
meow

Попробуем построить цикл while. Он выполняется, когда есть какое-либо определённое условие:

elements = [1, 2, 3, "meow"]
elements_len = len(elements)
i = 0
while i < elements_len:
print(elements[i])
i += 1

Результат выполнения:

1
2
3
meow

Из примеров выше можем сделать вывод, что конструкция for выглядит заметно компактнее, чем while.

Методы списков

• list.append(x) — позволяет добавлять элемент в конец списка;
• list1.extend(list2) — предназначен для сложения списков;
• list.insert(i, x) — служит для добавления элемента на указанную позицию(i — позиция, x — элемент);
• list.remove(x) — удаляет элемент из списка (только первое вхождение);
• list.clear() — предназначен для удаления всех элементов (после этой операции список становится пустым []);
• list.copy() — служит для копирования списков.
• list.count(x) — посчитает количество элементов x в списке;
• list.index(x) — вернет позицию первого найденного элемента x в списке;
• list.pop(i) — удалит элемент из позиции i ;
• list.reverse() — меняет порядок элементов в списке на противоположный;
• list.sort() — сортирует список.

Пример использования методов:

# append
>>> a = [1, 2, 3]
>>> a.append(4)
print(a)
[1, 2, 3, 4]

# sort (по убыванию)
>>> elements = [3, 19, 0, 3, 102, 3, 1]
>>> elements.sort(reverse = True)
>>> print(elements)
[102, 19, 3, 3, 3, 1, 0]

Вложенные списки

Список может содержать объекты разных типов: числовые, буквенные, а также списки. Список списков выглядит следующим образом:

>>> elements = [1, 2, [0.1, 0.2, 0.3]]

Для обращения к элементу вложенного списка нужно использовать два индекса: первый указывает на индекс главного списка, второй — индекс элемента во вложенном списке. Вот пример:

>>> elements = [["яблоки", 50], ["апельсины", 190], ["груши", 100]]

>>> print(elements[1][0])
апельсины

Срезы

Срезы (slices) — это подмножества элементов списка. Срезу нужны, когда необходимо извлечь часть списка из полного списка.

У них есть свой собственный синтаксис. Записывается срез так же, как обращение к элементу, используя индекс. Пример:

elements[START:STOP:STEP]

В этом случае берётся срез от номера start (включительно) до stop (не включая его), а step — это шаг. По умолчанию start и stop равны 0, step равен 1.

>>> elements = [0.1, 0.2, 1, 2, 3, 4, 0.3, 0.4]
>>> int_elements = elements[2:6] # с 2-го элемента включительно по 6-й элемент

>>> print(int_elements)
[1, 2, 3, 4]

Генераторы списков

Генератором списка называется способ построения списка с применением выражения к каждому элементу, входящему в последовательность. Есть схожесть генератора списка и цикла for. На этом примере мы рассмотрим простейший генератор списков:

>>> c = [c * 3 for c in 'list']

>>> print(c)
['lll', 'iii', 'sss', 'ttt']

Таким образом мы получили отдельно взятые утроенные буквы слова, введённого в кавычки. Есть множество вариантов применения генератора списков.

Пример генератора списка:

>>> nums = [i for i in range(1, 15)]
>>> print(nums)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14]

Пример посложнее:

>>> c = [c + d for c in 'list' if c != 'i' for d in 'spam' if d != 'a']
>>> print(c)
['ls', 'lp', 'lm', 'ss', 'sp', 'sm', 'ts', 'tp', 'tm']

Это усложнённая конструкция генератора списков, в которой мы сделали все возможные наборы сочетаний букв из введённых слов. Буквы-исключения видны по циклу, где стоит знак != для одной переменной и другой.

Best Practices

Последние абзацы статьи будут посвящены лучшим решениям практических задач, с которыми так или иначе сталкивается Python-разработчик.

Как получить список в обратном порядке

Изменить порядок размещения элементов в списке помогает функция list.reverse():

>>> elements = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> elements.reverse()

>>> print(elements)
[6, 5, 4, 3, 2, 1]

Как перевести список в другой формат?

Иногда требуется перевести список в строку, в словарь или в JSON. Для этого нужно будет вывести список без скобок.

Перевод списка в строку осуществляется с помощью функции join(). На примере это выглядит так:

>>> fruits = ["яблоко", "груша", "ананас"]

>>> print(', '.join(fruits))
яблоко, груша, ананас

В данном случае в качестве разделителя используется запятая.

Словарь в Python — это такая же встроенная структура данных, наряду со списком. Преобразование списка в словарь — задача тоже несложная. Для этого потребуется воспользоваться функцией dict(). Вот пример преобразования:

>>> elements = [['1', 'a'],['2', 'b'],['3', 'c']]
>>> my_dict = dict(elements)

>>> print(my_dict)
{'1': 'a', '2': 'b', '3': 'c'}

JSON — это JavaScript Object Notation. В Python находится встроенный модуль json для кодирования и декодирования данных JSON. С применением метода json.dumps(x) можно запросто преобразовать список в строку JSON.

>>> import json
>>> json.dumps(['word', 'eye', 'ear'])
'["word", "eye", "ear"]'

Как узнать индекс элемента в списке?

Узнать позицию элемента в последовательности списка бывает необходимым, когда элементов много, вручную их не сосчитать, и нужно обращение по индексу. Для того чтобы узнать индекс элемента, используют функцию list.index(x).

>>> elements = [1, 3, 6, 9, 55]

>>> print(elements.index(9))
3

В качестве аргумента передаем значение, а на выходе получаем его индекс.

Как посчитать количество уникальных элементов в списке?

Самый простой способ — приведение списка к set (множеству). После этого останутся только уникальные элементы, которые мы посчитаем функцией len():

>>> words = ["one", "two", "one", "three", "one"]
>>> len(set(words))
3

Как проверить список на пустоту?

>>> a = []
>>> if not a:
print("список пуст!")

список пуст!

Как создать список числовых элементов с шагом

Создание списка числовых элементов с шагом может понадобиться не так и часто, но мы рассмотрим пример построения такого списка.

Шагом называется переход от одного элемента к другому. Если шаг отрицательный, произойдёт реверс массива, то есть отсчёт пойдёт справа налево. Вот так выглядит список с шагом.

>>> elements = [1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 14, 20]
>>> print(elements[0:11:2])
[1, 3, 5, 9, 11, 20]

Еще один вариант — воспользоваться генератором списков:

>>> elements = [c for c in range(0, 10, 2)] # от 0 (включительно) до 10 с шагом 2

>>> print(elements)
[0, 2, 4, 6, 8]

При разработке на языке Python, списки встречаются довольно часто. Знание основ работы со списками поможет быстро и качественно писать программный код 😉.

Встроенные функции

Язык Python включает много уже определенных, то есть встроенных в него, функций. Программист не видит их определений, они скрыты где-то в “недрах” языка. Достаточно знать, что эти функции принимают и что возвращают, то есть их интерфейс.

Ряд встроенных функций, касающихся ввода-вывода и типов данных, мы уже использовали. Это print(), input(), int(), float(), str(), bool(), type(). Перечень всех встроенных в Python функций можно найти в официальной документации по языку: https://docs.python.org/3/library/functions.html .

В этом уроке рассмотрим следующие встроенные функции, условно разбив их на группы:

• функции для работы с символами – ord(), chr(), len()

• математические функции – abs(), round(), divmod(), pow(), max(), min(), sum()

Функция ord() позволяет получить номер символа по таблице Unicode. Соответственно, принимает она в качестве аргумента одиночный символ, заключенный в кавычки:

>>> ord('z')
122
>>> ord('ф')
1092
>>> ord('@')
64

Функция chr() выполняет обратное действие. Она позволяет получить символ по его номеру:

>>> chr(87)
'W'
>>> chr(1049)
'Й'
>>> chr(10045)
'✽'

Чтобы не путать ord() и chr(), помните, что функция – это действие. Ее имя как бы отвечает на вопрос “Что сделать?”. Order – это порядок. Значит, мы хотим получить порядковый номер элемента в ряду. А чтобы получить номер, должны передать символ. Character – это символ. Значит, мы хотим получить символ. Поэтому должны передать порядковый номер.

Функция len() в качестве аргумента принимает объект, который состоит из более простых объектов, количество которых она подсчитывает. Числа – это простые объекты, их нельзя передавать в len(). Строки можно:

>>> len('abc')
3
>>> s1 = '------'
>>> s2 = '_______'
>>> len(s1) > len(s2)
False
>>> len(s1)
6
>>> len(s2)
7

Кроме строк в len() можно передавать другие, еще не изученные нами, структуры данных.

Функция abs() возвращает абсолютное значение числа:

>>> abs(-2.2)
2.2
>>> abs(9)
9

Если требуется округлить вещественное число до определенного знака после запятой, то следует воспользоваться функцией round():

>>> a = 10/3
>>> a
3.3333333333333335
>>> round(a, 2)
3.33
>>> round(a)
3

Если второй аргумент не задан, то округление идет до целого числа. Есть одна специфическая особенность этой функции. Второй аргумент может быть отрицательным числом. В этом случае округляться начинают единицы, десятки, сотни и т. д., то есть целая часть:

>>> round(5321, -1)
5320
>>> round(5321, -3)
5000
>>> round(5321, -4)
10000

Функция именно округляет согласно правилу округления из математики, а не отбрасывает. Поэтому 5 тысяч неожиданно округляются до десяти.

>>> round(3.76, 1)
3.8
>>> round(3.72, 1)
3.7
>>> round(3.72)
4
>>> round(3.22)
3

Если нужно просто избавиться от дробной части без округления, следует воспользоваться функцией int():

Нередко функцию round() используют совместно с функцией print(), избегая форматирования вывода:

>>> a = 3.45673
>>> print("Number: %.2f" % a)
Number: 3.46
>>> print("Number:", round(a, 2))
Number: 3.46

В последнем случае код выглядит более ясным.

Функция divmod() выполняет одновременно деление нацело и нахождение остатка от деления:

>>> divmod(10, 3)
(3, 1)
>>> divmod(20, 7)
(2, 6)

Возвращает она кортеж. В некоторых других языках встречаются две отдельные функции: div() и mod(). Первая делит нацело, вторая находит остаток от целочисленного деления (деления по модулю). В Python и многих других языках для этого используются специальные символы-операнды:

>>> 10 // 3
3
>>> 10 % 3
1

Функция pow() возводит в степень. Первое число – основание, второе – показатель:

>>> pow(3, 2)
9
>>> pow(2, 4)
16

То же самое можно проделать так:

Однако pow() может принимать третий необязательный аргумент. Это число, на которое делится по модулю результат возведения в степень:

>>> pow(2, 4, 4)
0
>>> 2**4 % 4
0

Преимуществом первого способа является его более быстрое выполнение.

Функции max(), min() и sum() находят соответственно максимальный, минимальный элемент и сумму элементов аргумента:

>>> max(10, 12, 3)
12
>>> min(10, 12, 3, 9)
3
>>> a = (10, 12, 3, 10)
>>> sum(a)
35

В sum() нельзя передать перечень элементов, должна быть структура данных, например, кортеж. В min() и max() также чаще передают один так называемый итерируемый объект:

Практическая работа

1. Напишите программу, которая циклично запрашивает у пользователя номера символов по таблице Unicode и выводит соответствующие им символы. Завершает работу при вводе нуля.

2. Напишите программу, которая измеряет длину введенной строки. Если строка длиннее десяти символов, то выносится предупреждение. Если короче, то к строке добавляется столько символов *, чтобы ее длина составляла десять символов, после чего новая строка должна выводиться на экран.

3. Напишите программу, которая запрашивает у пользователя шесть вещественных чисел. На экран выводит минимальное и максимальное из них, округленные до двух знаков после запятой. Выполните задание без использования встроенных функций min() и max().

Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии

курса