#статьи
- 30 ноя 2022
-
0
Рассказали всё самое важное о списках для тех, кто только становится «змееустом».
Иллюстрация: Оля Ежак для Skillbox Media
Любитель научной фантастики и технологического прогресса. Хорошо сочетает в себе заумного технаря и утончённого гуманитария. Пишет про IT и радуется этому.
Сегодня мы подробно поговорим о, пожалуй, самых важных объектах в Python — списках. Разберём, зачем они нужны, как их использовать и какие удобные функции есть для работы с ними.
Список (list) — это упорядоченный набор элементов, каждый из которых имеет свой номер, или индекс, позволяющий быстро получить к нему доступ. Нумерация элементов в списке начинается с 0: почему-то так сложилось в C, а C — это база. Теорий на этот счёт много — на «Хабре» даже вышло большое расследование 🙂
Иллюстрация: Оля Ежак для Skillbox Media
В одном списке одновременно могут лежать данные разных типов — например, и строки, и числа. А ещё в один список можно положить другой и ничего не сломается:
Иллюстрация: Оля Ежак для Skillbox Media
Все элементы в списке пронумерованы. Мы можем без проблем узнать индекс элемента и обратиться по нему.
Списки называют динамическими структурами данных, потому что их можно менять на ходу: удалить один или несколько элементов, заменить или добавить новые.
Иллюстрация: Оля Ежак для Skillbox Media
Когда мы создаём объект list, в памяти компьютера под него резервируется место. Нам не нужно переживать о том, сколько выделяется места и когда оно освобождается — Python всё сделает сам. Например, когда мы добавляем новые элементы, он выделяет память, а когда удаляем старые — освобождает.
Под капотом списков в Python лежит структура данных под названием «массив». У массива есть два важных свойства: под каждый элемент он резервирует одинаковое количество памяти, а все элементы следуют друг за другом, без «пробелов».
Однако в списках Python можно хранить объекты разного размера и типа. Более того, размер массива ограничен, а размер списка в Python — нет. Но всё равно мы знаем, сколько у нас элементов, а значит, можем обратиться к любому из них с помощью индексов.
И тут есть небольшой трюк: списки в Python представляют собой массив ссылок. Да-да, решение очень элегантное — каждый элемент такого массива хранит не сами данные, а ссылку на их расположение в памяти компьютера!
Чтобы создать объект list, в Python используют квадратные скобки — []. Внутри них перечисляют элементы через запятую:
a = [1, 2, 3]
Мы создали список a и поместили в него три числа, которые разделили запятыми. Давайте выведем его с помощью функции print ():
print(a) >>> [1, 2, 3]
Python выводит элементы в квадратных скобках, чтобы показать, что это list, а также ставит запятые между элементами.
Мы уже говорили, что списки могут хранить данные любого типа. В примере ниже объект b хранит: строку — cat, число — 123 и булево значение — True:
b = ['cat', 123, True] print(b) >>> ['cat', 123, True]
Также в Python можно создавать вложенные списки:
c = [1, 2, [3, 4]] print(c) >>> [1, 2, [3, 4]]
Мы получили объект, состоящий из двух чисел — 1 и 2, и вложенного list с двумя элементами — [3, 4].
Если просто хранить данные в списках, то от них будет мало толку. Поэтому давайте рассмотрим, какие операции они позволяют выполнить.
Доступ к элементам списка получают по индексам, через квадратные скобки []:
a = [1, 2, 3] print(a[1]) >>> 2
Мы обратились ко второму элементу и вывели его с помощью print ().
Здесь важно помнить две вещи:
- у каждого элемента есть свой индекс;
- индексы начинаются с 0.
Давайте ещё поиграем с индексами:
a = [1, 2, 3, 4] a[0] # Обратится к 1 a[2] # Обратится к 3 a[3] # Обратится к 4 a[4] # Выведет ошибку
В последней строке мы обратились к несуществующему индексу, поэтому Python выдал ошибку.
Кроме того, Python поддерживает обращение к нескольким элементам сразу — через интервал. Делается это с помощью двоеточия — :.
a = [1, 2, 3, 4] a[0:2] # Получим [1, 2]
Двоеточие позволяет получить срез списка. Полная форма оператора выглядит так: начальный_индекс: конечный_индекс: шаг.
Здесь мы указываем, с какого индекса начинается «срез», на каком заканчивается и с каким шагом берутся элементы — по умолчанию 1. Единственный нюанс с конечным индексом: хоть мы и можем подумать, что закончим именно на нём, на самом деле Python остановится на элементе с индексом конечный_индекс — 1. Почему создатели языка решили так сделать? Кто их знает.
В примере выше мы начали с индекса 0, а закончили на 1, потому что последний индекс не включается. Наш шаг был 1, то есть мы прошлись по каждому элементу.
Усложним пример:
a = [1, 2, 3, 4, 5] a[1:6:2] # Получим [2, 4]
Здесь мы шли по элементам с шагом 2. Начали с индекса 1 — это первое число внутри скобок, а закончили на индексе 6, не включая его. Двигались с шагом 2, то есть через один элемент, и получили — [2, 4].
Протестируйте этот тип индексации сами, чтобы лучше понять, как работают срезы в Python.
Списки — это динамическая структура данных. А значит, мы можем менять их уже после создания.
Например, можно заменить один элемент на другой:
a = [1, 2, 3] a[1] = 4 print(a) >>> [1, 4, 3]
Мы обратились к элементу по индексу и заменили его на число 4. Всё прошло успешно, список изменился.
Но нужно быть осторожными, потому что может случиться такое:
a = [1, 2] b = a a[0] = 5 print(a) print(b) >> [5, 2] >> [5, 2]
Сначала мы создали список a с двумя элементами — 1 и 2. Затем объявили переменную b и присвоили ей содержимое a. Потом заменили первый элемент в a и… удивились, что он заменился и в b.
Проблема в том, что a — это ссылка на область в памяти компьютера, где хранится первый элемент списка, а также на следующий его элемент. Вот как всё это устроено в памяти компьютера:
Иллюстрация: Оля Ежак для Skillbox Media
Каждый элемент списка имеет четыре секции: свой адрес, данные, адрес следующего элемента и адрес предыдущего. Если мы получили доступ к какому-то элементу, мы без проблем можем двигаться вперёд-назад по этому списку и менять его данные.
Поэтому, когда мы присвоили списку b список a, то на самом деле присвоили ему ссылку на первый элемент — по сути, сделав их одним списком.
Иногда полезно объединить два списка. Чтобы это сделать, используют оператор +:
a = [1, 2] b = [3, 4] с = a + b print(с) >>> [1, 2, 3, 4]
Мы создали два списка — a и b. Затем переприсвоили a новым списком, который стал объединением старого a и b.
Элементы списка можно присвоить отдельным переменным:
a = [1, 2, 3] d1, d2, d3 = a print(d1) print(d2) print(d3) >>> 1 >>> 2 >>> 3
Здесь из списка a поочерёдно достаются элементы, начиная с индекса 0, и присваиваются переменным. И в отличие от присвоения одного списка другому, в этом случае Python создаст три отдельных целых числа, которые никак не будут связаны с элементами списка, и присвоит их трём переменным. Поэтому, если мы изменим, например, переменную d2, со списком a ничего не случится.
Мы можем перебирать элементы списка с помощью циклов for и while.
Так выглядит перебор через for:
animals = ['cat', 'dog', 'bat'] for animal in animals: print(animal) >>> cat >>> dog >>> bat
Здесь мы перебираем каждый элемент списка и выводим их с помощью функции print ().
А вот так выглядит перебор через цикл while:
animals = ['cat', 'dog', 'bat'] i = 0 while i < len(animals): print(animals[i]) i += 1 >>> cat >>> dog >>> bat
Этот перебор чуть сложнее, потому что мы используем дополнительную переменную i, чтобы обращаться к элементам списка. Также мы использовали встроенную функцию len (), чтобы узнать размер нашего списка. А ещё в условии цикла while мы указали знак «меньше» (<), потому что индексация элементов идёт до значения количество элементов списка — 1. Как и в прошлом примере, все элементы по очереди выводятся с помощью функции print ().
Python поддерживает сравнение списков. Два списка считаются равными, если они содержат одинаковые элементы. Функция возвращает булево значение — True или False:
a = [1, 2, 3] b = [1, 2, 3] print(a == b) >>> True
Получили, что списки равны.
В некоторых языках равенство ещё проверяется и по тому, ссылаются ли переменные на один и тот же объект. Обычно это делается через оператор ===. В Python это можно сделать через оператор is, который проверяет, имеют ли две переменные один и тот же адрес в памяти:
a = [1, 2, 3] b = a print(a is b) >>> True
Получили, что две переменные ссылаются на один и тот же адрес в памяти.
В Python есть четыре функции, которые позволяют узнавать длину списка, сортировать его и возвращать максимальное и минимальное значение.
Возвращает длину списка:
a = [5, 3, 1] len(a) # 3
Возвращает отсортированный список:
a = [8, 1, 3, 2] sorted(a) # [1, 2, 3, 8]
Возвращают наименьший и наибольший элемент списка:
a = [1, 9, -2, 3] min(a) # -2 max(a) # 9
Чтобы проще управлять элементами списка, в стандартной библиотеке Python есть набор популярных методов для списков. Разберём основные из них.
Добавляет новый элемент в конец списка:
a = [1, 2, 3] a.append(4) print(a) >>> [1, 2, 3, 4]
Добавляет набор элементов в конец списка:
a = [1, 2, 3] a.extend([4, 5]) print(a) >>> [1, 2, 3, 4, 5]
Внутрь метода extend () нужно передать итерируемый объект — например, другой list или строку.
Вот так метод extend () добавит строку:
a = ['cat', 'dog', 'bat'] a.extend('mouse') print(a) >>> ['cat', 'dog', 'bat', 'm', 'o', 'u', 's', 'e']
Заметьте, что строка добавилась посимвольно.
Добавляет новый элемент по индексу:
a = [1, 2, 3] a.insert(0, 4) print(a) >>> [4, 1, 2, 3]
Сначала мы передаём индекс, по которому хотим вставить новый элемент, а затем сам элемент.
Удаляет элемент из списка:
a = [1, 2, 3, 1] a.remove(1) print(a) >>> [2, 3, 1]
Метод удаляет только первое вхождение элемента. Остальные остаются нетронутыми.
Если элемента нет в списке, Python вернёт ошибку и программа прервётся:
a = [1, 2, 3, 1] a.remove(5) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> ValueError: list.remove(x): x not in list
Ошибка говорит, что элемента нет в списке.
Удаляет все элементы из списка и делает его пустым:
a = [1, 2, 3] a.clear() print(a) >>> []
Возвращает индекс элемента списка в Python:
a = [1, 2, 3] print(a.index(2)) >>> 1
Если элемента нет в списке, выведется ошибка:
a = [1, 2, 3] print(a.index(4)) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> ValueError: 4 is not in list
Удаляет элемент по индексу и возвращает его как результат:
a = [1, 2, 3] print(a.pop()) print(a) >>> 3 >>> [1, 2]
Мы не передали индекс в метод, поэтому он удалил последний элемент списка. Если передать индекс, то получится так:
a = [1, 2, 3] print(a.pop(1)) print(a) >>> 2 >>> [1, 3]
Считает, сколько раз элемент повторяется в списке:
a = [1, 1, 1, 2] print(a.count(1)) >>> 3
Сортирует список:
a = [4, 1, 5, 2] a.sort() # [1, 2, 4, 5]
Если нам нужно отсортировать в обратном порядке — от большего к меньшему, — в методе есть дополнительный параметр reverse:
a = [4, 1, 5, 2] a.sort(reverse=True) # [5, 4, 2, 1]
Переставляет элементы в обратном порядке:
a = [1, 3, 2, 4] a.reverse() # [4, 2, 3, 1]
Копирует список:
a = [1, 2, 3] b = a.copy() print(b) >>> [1, 2, 3]
Для того чтобы быстро находить нужные методы во время работы, пользуйтесь этой шпаргалкой:
Метод | Что делает |
---|---|
a.append(x) | Добавляет элемент x в конец списка a. Если x — список, то он появится в a как вложенный |
a.extend(b) | Добавляет в конец a все элементы списка b |
a.insert(i, x) | Вставляет элемент x на позицию i |
a.remove(x) | Удаляет в a первый элемент, значение которого равно x |
a.clear() | Удаляет все элементы из списка a и делает его пустым |
a.index(x) | Возвращает индекс элемента списка |
a.pop(i) | Удаляет элемент по индексу и возвращает его |
a.count(x) | Считает, сколько раз элемент повторяется в списке |
a.sort() | Сортирует список. Чтобы отсортировать элементы в обратном порядке, нужно установить дополнительный аргумент reverse=True |
a.reverse() | Возвращает обратный итератор списка a |
a.copy() | Создаёт поверхностную копию списка. Для создания глубокой копии используйте метод deepcopy из модуля copy |
Лучше не учить это всё, а применять на практике. А ещё лучше — попытаться написать каждый метод самостоятельно, не используя никакие встроенные функции.
Сколько бы вы ни писали код на Python, всё равно придётся подсматривать в документацию и понимать, какой метод что делает. И для этого есть разные удобные сайты — например, полный список методов можно посмотреть на W3Schools.
Научитесь: Профессия Python-разработчик
Узнать больше
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]
>>> type(elements)
<class 'list'>
>>> 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()
>>> type(elements)
<class '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[-4]
1
>>> 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[:3] # удаляем все элементы до 3-го элемента
>>> print(elements)
[8, 12]
>>> 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
>>> print(id(a), id(b))
56466376 56466376 # a и b ссылаются на один и тот же список
>>> 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 функциюlist()
;copy.copy(elements)
— функцияcopy()
из пакета copy;elements[:]
— через создание среза (устаревший синтаксис).
Рассмотрим на примере каждый из этих способов:
>>> a = ["кот", "слон", "змея"]
>>> b = a.copy()
>>> print(id(a), id(b), a, b)
56467336 56467016 ['кот', 'слон', 'змея'] ['кот', 'слон', 'змея']
>>> d = list(a)
>>> print(id(a), id(d), a, d)
56467336 60493768 ['кот', 'слон', 'змея'] ['кот', 'слон', 'змея']
>>> import copy
>>> e = copy.copy(a) #
>>> print(id(a), id(e), a, e)
56467336 60491304 ['кот', 'слон', 'змея'] ['кот', 'слон', 'змея']
>>> f = copy.deepcopy(a)
>>> print(id(a), id(f), a, f)
56467336 56467400 ['кот', 'слон', 'змея'] ['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"]
>>> b = a[2:] # с 2-го элемента (включительно) до конца списка
>>> print(b)
['змея']
>>> c = a[:2] # с начала списка по 2-й элемент
>>> print(c)
['кот', 'слон']
>>> d = a[1:2] # с 1-го элемента (включительно) по 2-й элемент
>>> print(d)
['слон']
>>> 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 элементовx
в списке;list.index(x)
— вернет позицию первого найденного элементаx
в списке;list.pop(i)
— удалит элемент из позицииi
;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]
# extend
>>> elements = [1, 2, 3, "meow"]
>>> elements.extend([4, 5, "gaf"])
>>> print(elements)
[1, 2, 3, 'meow', 4, 5, 'gaf']
# insert
>>> a = [1, 3, 4]
>>> a.insert(1, 2) # insert добавит на позицию 1 цифру 2
>>> print(a)
[1, 2, 3, 4]
# remove
>>> elements = [1, "meow", 3, "meow"]
>>> elements.remove("meow") # remove удалит только первое вхождение
>>> print(elements)
[1, 3, 'meow']
# clear
>>> a = [1, 2, 3]
>>> a.clear()
>>> print(a)
[]
# copy
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a.copy()
>>> print(id(a), id(b), a, b)
60458408 60491880 [1, 2, 3] [1, 2, 3]
# count
>>> elements = ["one", "two", "three", "one", "two", "one"]
>>> print(elements.count("one"))
3
# index
>>> elements = ["one", "two", "three", "one", "two", "three"]
>>> print(elements.index("three")) # index вернет первый найденный индекс
2
# pop (положительный индекс)
>>> elements = [1, "meow", 3, "wow"]
>>> elements.pop(1) # удаляет элемент с индексом 1
'meow' # pop возвращает удаленный элемент списка
>>> print(elements)
[1, 3, 'wow']
# pop (отрицательный индекс) [удаление с конца списка, начиная с -1]
elements = ["hello", "world", "!"]
elements.pop(-2)
'world'
>>> print(elements)
['hello', '!']
# pop (без индекса) [удалит из списка последний элемент]
>>> elements = [1, 2, 3]
>>> elements.pop() # по умолчанию, в методе pop индекс равен -1
3
>>> print(elements)
[1, 2]
# reverse
>>> a = [1, 2, 3]
>>> a.reverse()
>>> print(a)
[3, 2, 1]
# sort (по возрастанию)
>>> elements = [3, 19, 0, 3, 102, 3, 1]
>>> elements.sort()
>>> print(elements)
[0, 1, 3, 3, 3, 19, 102]
# 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[0])
['яблоки', 50]
>>> 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(id(elements), id(int_elements)) # elements и int_elements - 2 разных списка
53219112 53183848
>>> print(elements)
[0.1, 0.2, 1, 2, 3, 4, 0.3, 0.4] # срез не модифицирует исходный список
>>> 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 😉.
Списки в Python представляют собой упорядоченные изменяемые наборы объектов, пронумерованных от 0. При этом объекты могут быть разными — от целых чисел до строк. Списки могут также хранить в себе списки.
В статье разберёмся с базовыми принципами списков в Питоне, а также рассмотрим методы работы с ними. Если вы изучаете Python с нуля, предлагаем также ознакомиться с дорожной картой для начинающих.
- Хранение в памяти
- Создание списка
- Срезы (slice)
- Простые операции
- Методы списков
Хранение в памяти
При создании списка, в памяти резервируется пустая область. С одной стороны, это ничем не отличается от создания любого другого типа данных, но разница в том, что содержимое list может меняться:
numbers = [1, 2]
numbers[1] = 3
# обновлённый список: [1, 3]
До замены элемента последовательности print(numbers[1])
выведет 2, а после замены — 3.
Это можно сделать несколькими способами, например перечислением элементов списка в квадратных скобках:
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
При этом единица будет на позиции 0, то есть print(numbers[0])
выведет 1.
Также можно использовать обработку итерируемого объекта функцией list()
. Пусть у нас будет некоторая строка, тогда:
list('tproger')
# ['t', 'p', 'r', 'o', 'g', 'e', 'r']
Также существуют генераторы списков, которые позволяют применить заданное выражение к каждому элементу последовательности. Допустим, необходимо создать list, состоящий из чисел от 1 до 5 включительно:
numbers = [i for i in range(1,6)]
# [1, 2, 3, 4, 5]
Срезы (slice) списка
Срезы позволяют получить некое подмножество значений. Следующий код вернёт список с элементами, начиная индексом 0 и не включая при этом индекс 2 и выше:
numbers = [1, 5, 9, 6]
print(numbers[0:2])
# вывод [1, 5]
Далее выведем всё, за исключением элемента на позиции 3:
print(numbers[:3])
# вывод [1, 5, 9]
А теперь начиная с индекса 1 и до конца:
print(numbers[1:])
# вывод [5, 9, 6]
Операции над списками Python
x in l
—true
, если элементx
есть в спискеl
;x not in l
—true
, если элементx
отсутствует вl
;l1 + l2
— объединение двух списков;l * n , n * l
— копирует списокn
раз;len(l)
— количество элементов вl
;min(l)
— наименьший элемент;max(l)
— наибольший элемент;sum(l)
— сумма чисел списка;for i in list()
— перебирает элементы слева направо.
Методы списков Python
Index
Возвращает положение первого совпавшего элемента. Поиск совпадения происходит слева направо. Пример:
numbers = [1, 5, 9, 6, 1, 2, 1]
print(numbers.index(1))
# вывод 0: первая найденная единица на позиции 0
Count
Данный метод считает, сколько раз указанное значение появляется в списке Python:
numbers = [1, 5, 9, 6, 1, 2, 1]
print(numbers.count(1))
# вывод 3, потому что единица встречается 3 раза
Append
Добавляет указанное значение в конец:
numbers = [1, 5, 9, 6]
numbers.append(3)
# обновлённый список: [1, 5, 9, 6, 3]
Sort
Сортирует список в Пайтоне. По умолчанию от меньшего к большему:
numbers = [1, 5, 9, 6]
numbers.sort()
# обновлённый список: [1, 5, 6, 9]
Также можно сортировать последовательность элементов от большего к меньшему:
numbers = [1, 5, 9, 6]
numbers.sort(reverse = true)
# обновлённый список: [9, 6, 5, 1]
Insert
Вставляет элемент перед указанным индексом:
numbers = [1, 5, 9, 6]
numbers.insert(3, [2, 3])
# обновлённый список: [1, 5, 9, [2, 3], 6]
Remove
Удаляет первое попавшееся вхождение элемента в списке Python:
numbers = [1, 5, 9, 6, 1, 2, 1]
numbers.remove(1)
# обновлённый список: [5, 9, 6, 1, 2, 1]
Extend
Подобно методу append()
, добавляет элементы, но преимущество метода extend()
в том, что он также позволяет добавлять списки:
numbers = [1, 5, 9, 6]
numbers.extend([2, 3])
# обновлённый список: [1, 5, 9, 6, 2, 3]
Pop
А данный метод удаляет элемент в конкретно указанном индексе, а также выводит удалённый элемент. Если индекс не указан, метод по умолчанию удалит последний элемент:
numbers = [1, 5, 9, 6]
numbers.pop(1)
# получаем:
# 5
# [1, 9, 6]
Join
Преобразовывает список в строку. Разделитель элементов пишут в кавычках перед методом, а сам список Питона должен состоять из строк:
mylist = ['сайт', 'типичный', 'программист']
print(', '.join(mylist))
# вывод 'сайт, типичный, программист'
Список
Назад в начало
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:
empty_list = []
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])
>>> Apple
>>> Grape
>>> Orange
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])
>>> Orange
>>> Banan
>>> Peach
>>> Grape
Создание списка с помощью list()
Переходим к способам создания списка. Самый простой из них был приведен выше. Еще раз для закрепления:
smiles = [‘(ಠ_ಠ)’, ‘( ̄﹃ ̄)’, ‘( ͡° ͜ʖ ͡°)’, ‘(╮°-°)╮’]
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))
>>> 5
numbers = [40, 20, 90]
print(len(numbers))
>>> 3
“…любой итерируемой”, а это значит:
string = ‘Hello world’
print(len(string))
# 11
>>> 11
print(len(range(10))
>>> 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 < конечный индекс
Больше примеров!
fruits = [‘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’]
for 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?
for 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’]
for 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
>>> 3 # 1
>>> 2 # 2
>>> 5 # 3
>>> 1 # 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’))
>>> 1
>>> 0
>>> 2
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.
Список Python — это последовательность значений любого типа: строки, числа, числа с плавающей точкой или даже смешанного типа. В этом материале речь пойдет о функциях списков, о том, как создавать их, добавлять элементы, представлять в обратном порядке и многих других.
Для создания списка Python нужно заключить элементы в квадратные скобки:
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
Список может выглядеть так:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
Можно смешивать типы содержимого:
my_list = ['один', 10, 2.25, [5, 15], 'пять']
Поддерживаются вложенные списки как в примере выше.
Получать доступ к любому элементу списка можно через его индекс. В Python используется система индексации, начиная с нуля.
third_elem = my_list[2]
Принцип похож на строки.
Изменение списка
Списки — это изменяемые объекты, поэтому их элементы могут изменяться, или же может меняться их порядок.
Если есть такой список:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
То его третий элемент можно изменить следующим образом:
my_list[2] = 'ноль'
Если сейчас вывести его на экран, то он будет выглядеть вот так:
['один', 'два', 'ноль', 'четыре', 'пять']
Если индекс — отрицательное число, то он будет считаться с последнего элемента.
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
elem = my_list[-1]
print(elem)
Вывод этого кода — ‘пять’.
Проход (итерация) по списку
Читать элементы списка можно с помощью следующего цикла:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
for elem in my_list:
print(elem)
Таким образом можно читать элементы списка. А вот что касается их обновления:
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
for i in range(len(my_list)):
my_list[i]+=5
print(my_list)
Результат будет следующим:
[6, 7, 8, 9, 10]
Функция len()
используется для возврата количества элементов, а range()
— списка индексов.
Стоит запомнить, что вложенный список — это всегда один элемент вне зависимости от количества его элементов.
my_list = ['один', 10, 2.25, [5, 15], 'пять']
print(len(my_list))
Результат кода выше — 5
.
Срез списка
Можно получить срез списка с помощью оператора (:
):
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
print(my_list[1:3])
Результат кода выше — ['два', 'три']
Если убрать первое число, от срез будет начинаться с первого элемента, а если второе — с последнего.
Если убрать числа и оставить только двоеточие, то скопируется весь список.
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
print(my_list[1:3])
print(my_list[1:])
print(my_list[:3])
print(my_list[:])
Результат этого года:
['два', 'три']
['два', 'три', 'четыре', 'пять']
['один', 'два', 'три']
['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
Поскольку списки изменяемые, менять элементы можно с помощью оператора среза:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
my_list[1:3] = ['Привет', 'Мир']
print(my_list)
Результат:
['один', 'Привет', 'Мир', 'четыре', 'пять']
Вставить в список
Метод insert
можно использовать, чтобы вставить элемент в список:
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_list.insert(1,'Привет')
print(my_list)
Результат:
[1, 'Привет', 2, 3, 4, 5]
Индексы для вставляемых элементов также начинаются с нуля.
Добавить в список
Метод append
можно использовать для добавления элемента в список:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
my_list.append('ещё один')
print(my_list)
Результат:
['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять', 'ещё один']
Можно добавить и больше одного элемента таким способом:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
list_2 = ['шесть', 'семь']
my_list.extend(list_2)
print(my_list)
Результат:
['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять', 'шесть', 'семь']
При этом list_2
не поменяется.
Отсортировать список
Для сортировки списка нужно использовать метод sort
.
my_list = ['cde', 'fgh', 'abc', 'klm', 'opq']
list_2 = [3, 5, 2, 4, 1]
my_list.sort()
list_2.sort()
print(my_list)
print(list_2)
Вывод:
['abc', 'cde', 'fgh', 'klm', 'opq']
[1, 2, 3, 4, 5]
Перевернуть список
Можно развернуть порядок элементов в списке с помощью метода reverse
:
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_list.reverse()
print(my_list)
Результат:
[5, 4, 3, 2, 1]
Индекс элемента
Метод index
можно использовать для получения индекса элемента:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
print(my_list.index('два'))
Результат 1
.
Если в списке больше одного такого же элемента, функция вернет индекс первого.
Удалить элемент
Удалить элемент можно, написав его индекс в методе pop
:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
removed = my_list.pop(2)
print(my_list)
print(removed)
Результат:
['один', 'два', 'четыре', 'пять']
три
Если не указывать индекс, то функция удалит последний элемент.
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
removed = my_list.pop()
print(my_list)
print(removed)
Результат:
['один', 'два', 'три', 'четыре']
пять
Элемент можно удалить с помощью метода remove
.
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
my_list.remove('два')
print(my_list)
Результат:
['один', 'три', 'четыре', 'пять']
Оператор del
можно использовать для тех же целей:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
del my_list[2]
print(my_list)
Результат:
['один', 'два', 'четыре', 'пять']
Можно удалить несколько элементов с помощью оператора среза:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
del my_list[1:3]
print(my_list)
Результат:
['один', 'четыре', 'пять']
Функции агрегации
В Python есть некоторые агрегатные функции:
my_list = [5, 3, 2, 4, 1]
print(len(my_list))
print(min(my_list))
print(max(my_list))
print(sum(my_list))
sum()
работает только с числовыми значениями.
А max()
, len()
и другие можно использовать и со строками.
Сравнить списки
В Python 2 сравнить элементы двух списком можно с помощью функции cmp
:
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
list_2 = ['три', 'один', 'пять', 'два', 'четыре']
print(cmp(my_list,list_2))
Она вернет -1
, если списки не совпадают, и 1
в противном случае.
В Python 3 для этого используется оператор (==
):
my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять']
list_2 = ['три', 'один', 'пять', 'два', 'четыре']
if (my_list == list_2):
print('cовпадают')
else:
print('не совпадают')
Результат не совпадают
.
Математические операции на списках:
Для объединения списков можно использовать оператор (+
):
list_1 = [1, 2, 3]
list_2 = [4, 5, 6]
print(list_1 + list_2)
Результат:
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
Список можно повторить с помощью оператора умножения:
list_1 = [1, 2, 3]
print(list_1 * 2)
Результат:
[1, 2, 3, 1, 2, 3]
Списки и строки
Для конвертации строки в набор символов, можно использовать функцию list
:
my_str = 'Monty Python'
my_list = list(my_str)
print(my_list)
Результат:
['M', 'o', 'n', 't', 'y', ' ', 'P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
Функция list
используется для того, чтобы разбивать строку на отдельные символы.
Можно использовать метод split
для разбития строки на слова:
my_str = 'Monty Python'
my_list = my_str.split()
print(my_list)
Результат:
['Monty', 'Python']
Она возвращает обычный список, где с каждым словом можно взаимодействовать через индекс.
Символом разбития может служить любой знак, а не только пробел.
my_str = 'Monty-Python'
my_list = my_str.split('-')
print(my_list)
Результат будет аналогичен:
['Monty', 'Python']
Объединить список в строку
Обратный процесс — объединение элементов списка в строку.
Это делается с помощью метода join
:
my_list = ['Monty', 'Python']
delimiter = ' '
output = delimiter.join(my_list)
print(output)
Результат Monty Python
.
Алиасинг (псевдонимы)
Когда две переменные ссылаются на один и тот же объект:
my_list = ['Monty', 'Python']
list_2 = my_list
Алиасинг значит, что на объект ссылается больше одного имени.
Следующий пример показывает, как меняются изменяемые списки:
my_list = ['Monty', 'Python']
list_2 = my_list
list_2[1] = 'Java:)'
print(my_list)
Результат:
['Monty', 'Java:)']
Изменился список list_2
, но поскольку он ссылается на один и тот же объект, то оригинальный список тоже поменялся.
Использовать “псевдонимы” при работе со списками не рекомендуется.
В целом, работать со списками в Python очень просто.