Списки в python реферат
Обновлено: 04.07.2024
Предлагаю вашему вниманию статью, основанную на публикации Laurent Luce о реализации работы со списками в CPython. Она может быть полезна начинающим программистам на Python, либо готовящимся к собеседованию. Функции C показаны в сокращенном варианте и с моими комментариями. Полный текст функций можно найти в исходниках CPython 2.7.
Эта статья описывает реализацию объекта списка в CPython, наиболее популярной реализации Python. Списки в Python — это мощный инструмент, и интересно узнать, как они устроены внутри. Взгляните на простой скрипт, который добавляет несколько целых значений в список и выводит их:
Как вы можете видеть, список является итерируемым объектом.
C-структура объекта списка
Объект списка в CPython представлен нижеследующей структурой в C. ob_item — это список указателей на элементы списка, allocated — количество выделенной памяти.
Инициализация списка
Давайте посмотрим, что происходит при создании пустого списка, к примеру l = []. Вызывается функция PyList_New(0):
Важно понимать разницу между выделенной памятью и размером списка. Размер списка — это тоже самое, что и len(l). allocated — это количество выделенной памяти, которое зачастую может быть больше размера списка. Это делается для предотвращения вызовов realloc при каждом добавлении элементов. Мы разберемся в этом подробнее чуть позже.
Добавление элементов
Мы добавляем целое число в список: l.append(1). Что в этот момент происходит? Вызывается функция C PyList_Append(), которая, в свою очередь, вызывает функцию app1():
Давайте посмотрим на функцию list_resize(). Она выделяет больше памяти, чем нужно для предотвращения частых вызовов list_resize. Выделение памяти задается следующей последовательностью: 0, 4, 8, 16, 25, 35, 46, 58, 72, 88, …
4 ячейки сейчас выделено для элементов списка и первый из них — это целое число 1. На изображении вы можете увидеть, что l[0] указывает на целое число, которое мы добавили в список. Квадраты, помеченные прерывистой линией, обозначают выделенную, но еще не использованную память.
Операция добавления элемента в список имеет сложность O(1).
Добавим еще один элемент в список: l.append(2). list_resize вызывается с n+1 = 2, но, так как размер выделенной памяти 4, нет необходимости выделять дополнительную память. То же самое происходить при добавлении еще двух целых чисел: l.append(3), l.append(4). На картинке показано, что мы имеем в итоге:
Вставка
Вставим новое целое число в позицию 1: l.insert(1,5) и посмотрим, что будет происходить на низком уровне. Вызывается функция ins1():
Квадраты, помеченные прерывистой линией, обозначают выделенную, но еще не использованную память. Итак, 8 ячеек выделено, но размер списка у нас сейчас 5.
Сложность операции вставки O(n).
Выталкивание
Когда вы выталкиваете элемент из списка, l.pop(), вызывается listpop(). list_resize вызывается внутри listpop() и в случае, если новый размер меньше половины выделенной памяти — то список сжимается.
Сложность операции O(1).
Вы можете наблюдать, что 4 ячейка все еще указывает на целое, но важно понимать, что размер списка у нас 4.
Вытолкнем еще один элемент. В list_resize(), size-1 = 4-1 = 3 меньше чем половина выделенных ячеек, поэтому список сжимается до 6 ячеек и новый размер списка становится 3.
Вы можете наблюдать, что 3 и 4 ячейка все еще указывают на целое, но важно понимать, что размер списка у нас 3.
Одна из ключевых особенностей Python, благодаря которой он является таким популярным – это простота. Особенно подкупает простота работы с различными структурами данных – списками, кортежами, словарями и множествами. Сегодня мы рассмотрим работу со списками.
Что такое список (list) в Python?
Список (list) – это структура данных для хранения объектов различных типов. Если вы использовали другие языки программирования, то вам должно быть знакомо понятие массива. Так вот, список очень похож на массив, только, как было уже сказано выше, в нем можно хранить объекты различных типов. Размер списка не статичен, его можно изменять. Список по своей природе является изменяемым типом данных. Про типы данных можно подробно прочитать здесь . Переменная, определяемая как список, содержит ссылку на структуру в памяти, которая в свою очередь хранит ссылки на какие-либо другие объекты или структуры.
Как списки хранятся в памяти?
Как уже было сказано выше, список является изменяемым типом данных. При его создании в памяти резервируется область, которую можно условно назвать некоторым “контейнером”, в котором хранятся ссылки на другие элементы данных в памяти. В отличии от таких типов данных как число или строка, содержимое “контейнера” списка можно менять. Для того, чтобы лучше визуально представлять себе этот процесс взгляните на картинку ниже. Изначально был создан список содержащий ссылки на объекты 1 и 2, после операции a[1] = 3, вторая ссылка в списке стала указывать на объект 3.
Более подробно эти вопросы обсуждались в уроке 3 (Типы и модель данных).
Создание, изменение, удаление списков и работа с его элементами
Создать список можно одним из следующих способов.
Также можно создать список с заранее заданным набором данных.
Если у вас уже есть список и вы хотите создать его копию, то можно воспользоваться следующим способом:
или сделать это так:
В случае, если вы выполните простое присвоение списков друг другу, то переменной b будет присвоена ссылка на тот же элемент данных в памяти, на который ссылается a, а не копия списка а. Т.е. если вы будете изменять список a, то и b тоже будет меняться.
Добавление элемента в список осуществляется с помощью метода append().
Для удаления элемента из списка, в случае, если вы знаете его значение, используйте метод remove(x), при этом будет удалена первая ссылка на данный элемент.
Если необходимо удалить элемент по его индексу, воспользуйтесь командой del имя_списка[индекс].
Изменить значение элемента списка, зная его индекс, можно напрямую к нему обратившись.
Очистить список можно просто заново его проинициализировав, так как будто вы его вновь создаете. Для получения доступа к элементу списка укажите индекс этого элемента в квадратных скобках.
Можно использовать отрицательные индексы, в таком случае счет будет идти с конца, например для доступа к последнему элементу списка можно использовать вот такую команду:
Для получения из списка некоторого подсписка в определенном диапазоне индексов, укажите начальный и конечный индекс в квадратных скобках, разделив их двоеточием.
Методы списков
list.append(x)
Добавляет элемент в конец списка. Ту же операцию можно сделать так a[len(a):] = [x].
list.extend(L)
Расширяет существующий список за счет добавления всех элементов из списка L. Эквивалентно команде a[len(a):] = L.
list.insert(i, x)
Вставить элемент x в позицию i. Первый аргумент – индекс элемента после которого будет вставлен элемент x.
list.remove(x)
Удаляет первое вхождение элемента x из списка.
Удаляет элемент из позиции i и возвращает его. Если использовать метод без аргумента, то будет удален последний элемент из списка.
list.clear()
Удаляет все элементы из списка. Эквивалентно del a[:].
list.index(x[, start[, end]])
Возвращает индекс элемента.
list.count(x)
Возвращает количество вхождений элемента x в список.
list.sort(key=None, reverse=False)
Сортирует элементы в списке по возрастанию. Для сортировки в обратном порядке используйте флаг reverse=True. Дополнительные возможности открывает параметр key, за более подробной информацией обратитесь к документации.
list.reverse()
Изменяет порядок расположения элементов в списке на обратный.
list.copy()
Возвращает копию списка. Эквивалентно a[:].
List Comprehensions
List Comprehensions чаще всего на русский язык переводят как абстракция списков или списковое включение, является частью синтаксиса языка, которая предоставляет простой способ построения списков. Проще всего работу list comprehensions показать на примере. Допустим вам необходимо создать список целых чисел от 0 до n, где n предварительно задается. Классический способ решения данной задачи выглядел бы так:
Использование list comprehensions позволяет сделать это значительно проще:
или вообще вот так, в случае если вам не нужно больше использовать n:
List Comprehensions как обработчик списков
В языке Python есть две очень мощные функции для работы с коллекциями: map и filter . Они позволяют использовать функциональный стиль программирования, не прибегая к помощи циклов, для работы с такими типами как list , tuple , set , dict и т.п. Списковое включение позволяет обойтись без этих функций. Приведем несколько примеров для того, чтобы понять о чем идет речь.
Пример с заменой функции map .
Пусть у нас есть список и нужно получить на базе него новый, который содержит элементы первого, возведенные в квадрат. Решим эту задачу с использованием циклов:
Та же задача, решенная с использованием map , будет выглядеть так:
В данном случае применена lambda -функция, о том, что это такое и как ее использовать можете прочитать здесь.
Через списковое включение эта задача будет решена так:
Пример с заменой функции filter .
Построим на базе существующего списка новый, состоящий только из четных чисел:
Решим эту задачу с использованием filter :
Решение через списковое включение:
Слайсы / Срезы
Слайсы (срезы) являются очень мощной составляющей Python , которая позволяет быстро и лаконично решать задачи выборки элементов из списка. Выше уже был пример использования слайсов, здесь разберем более подробно работу с ними. Создадим список для экспериментов:
Слайс задается тройкой чисел, разделенных запятой: start:stop:step . Start – позиция с которой нужно начать выборку, stop – конечная позиция, step – шаг. При этом необходимо помнить, что выборка не включает элемент определяемый stop .
Слайсы можно сконструировать заранее, а потом уже использовать по мере необходимости. Это возможно сделать, в виду того, что слайс – это объект класса slice . Ниже приведен пример, демонстрирующий эту функциональность:
Типо “List Comprehensions”… в генераторном режиме
Есть ещё одни способ создания списков, который похож на списковое включение, но результатом работы является не объект класса list , а генератор. Подробно про генераторы написано в “ Уроке 15. Итераторы и генераторы“.
Предварительно импортируем модуль sys , он нам понадобится:
Создадим список, используя списковое включение :
проверим тип переменной a:
и посмотрим сколько она занимает памяти в байтах:
Для создания объекта-генератора, используется синтаксис такой же как и для спискового включения, только вместо квадратных скобок используются круглые:
Обратите внимание, что тип этого объекта ‘generator’ , и в памяти он занимает места меньше, чем список, это объясняется тем, что в первом случае в памяти хранится весь набор чисел от 0 до 9, а во втором функция, которая будет нам генерировать числа от 0 до 9. Для наших примеров разница в размере не существенна, рассмотрим вариант с 10000 элементами:
Сейчас уже разница существенна, как вы уже поняли, размер генератора в данном случае не будет зависеть от количества чисел, которые он должен создать.
Если вы решаете задачу обхода списка, то принципиальной разницы между списком и генератором не будет:
Но с генератором нельзя работать также как и со списком: нельзя обратиться к элементу по индексу и т.п.
P.S.
Если вам интересна тема анализа данных, то мы рекомендуем ознакомиться с библиотекой Pandas. На нашем сайте вы можете найти вводные уроки по этой теме. Все уроки по библиотеке Pandas собраны в книге “Pandas. Работа с данными”.
Python. Урок 7. Работа со списками (list) : 48 комментариев
там ошибка
Изменить значение элемента списка, зная его индекс, можно напрямую к нему обратившись.
>>> d = [2, 4, 9]
>>> print(d)
[2, 4, 9]
>>> d[1] = 17 индекс указан первый, следовательно должен измениться первый элемент.
>>> print(d)
[2, 17, 9] а тут изменен второй элемент. Вывод должен выглядеть так [17, 4, 9] Если я не
ошибаюсь)))
В Python элементы списка нумеруются с нуля. Поэтому в списке [2, 4, 9], элемент с индексом 1 – это 4, и если мы сделаем присваивание d[1] = 17, то поменяем средний элемент в списке, так как это показано в примере!
Удачи!
ой спасибо за обьяснение)) изивиняюсь за ложные обвинения и невнимательность)))
Пожалуйста! Спасибо вам за интерес к блогу)))
Отщет начинается с нуля
Ошибаешься, индексы считаем с 0
Нумераци индексов списка идёт не с едины (1) а с нуля следовательно чтобы вам вместо двоики поставить число 17
d [0] = 17
print (d)
Это не только в Python так, это вообще в программировании. В любом языке, насколько я знаю.
Счёт в python начинается с 0 , следовательно [1]-это вторая позиция списка.
Подскажите,пожалуйста, как быстро (не используя перебор по индексно ) проверить равно ли произвольное значение одному из значений списка ?
Например у меня есть список d=[2,4,12,5]
Ввели а=4
Если значение а есть в списке, то вывести “+”. Если нет ,то “-“
Можно сделать так:
d = [2, 4, 12, 5]
a = 4
if a in d:
print(“YES”)
Только четыре пробела не забудьте перед print(“YES”) (в комментах не получается код нужным образом отформатировать)
ну, как бы, есть in, который вернет True, если такой элемент есть, и False иначе. И есть count, который вернет количество элементов, если есть такие. Зачем именно сравнивать?
Можно и не 4 пробела, а всего 1. А лучше всего табуляция.
Нее! Нужно именно четыре)) Но проблема уже решена!
можно 1 пробел, если в той же строке
Здравствуйте! А можете, пожалуйста, объяснить, как работает “for in” со списками. Я не понимаю. Я привык к языкам, где в основном доступ по индексу, сложно понять работу “for in”. Как работает цикл: по индексам от 0 до длины списка, или абы как достает элемент, т.е. необязательно по возрастанию индекса элемента? Мне бы хотелось знать индекс элемента, который я обрабатываю в цикле. Лучше завести отдельно переменную counter, которая будет считать или использовать list.index(value). Или во втором случае будет вызываться не атрибут элемента, а будет происходить именно поиск такого элемента, т.е. сложность будет линейная?
Добрый день!
Постараюсь в двух словах объяснить, for для списка работает следующим образом:
1. Берется итератор у списка. Итератор – это такой объект, который позволяет получать доступ к элементам списка (извлекать их). Взять итератор, это значит выполнить функцию iter(), аргумент которой – список (в данном случае).
2. На каждой итерации цикла извлекается элемент из списка (с помощью функции next())
3. Шаги 1 и 2 повторяются пока элементы в цикле не закончатся (итератор выбросит исключение StopIteration)
Обход элементов в цикле осуществляется в том порядке, в котором они в нем хранятся (не абы как!).
Для получения индекса элемента лучше использовать функцию enumerate, вот пример:
>>> a = ['a', 'b', 'c']
>>> for sym in enumerate(a):
print(str(sym[0]) + " -- " + str(sym[1]))
И, кстати, дополню, что более коротким (но, наверное, с первого раза – менее понятным) способом обработать список из примера выше можно единственным генератором:
F_List = [element+10 if element==4 else element for element in F_List]
Здравствуйте! Возможно ли с помощью команды pop удаление несколько элементов списка или промежуток? Если да напишите пожалуйста пример.
Что,то похожее с:
Добрый день!
Нет, с помощью pop нельзя удалить за раз несколько элементов списка. Его назначение – извлечение элемента (чаще всего последнего). А чем вас не устраивает del?
в примере для
>>list.insert(i, x)
написано так:
“Вставить элемент x в позицию i. Первый аргумент – индекс элемента после* которого будет вставлен элемент x.”
*хотя, по смыслу примера, вставка происходит прямо по индексу i, а не после. Элементы сдвигаются.
Для получения из списка некоторого подсписка в определенном диапазоне индексов, укажите начальный и конечный индекс в квадратных скобках, разделив их двоеточием.
Это же упоминается работа с подмножеством, элементов списка ‘a’. Подмножество списка в python называется срез (slice)
Почему у всех объектов один список?
lis = []
for i in range(4):
o = O()
o.k.append(i)
lis.append(o)
for i in lis:
print(i.k)
output:
[0, 1, 2, 3]
[0, 1, 2, 3]
[0, 1, 2, 3]
[0, 1, 2, 3]
А Вы не могли бы написать пример Вашей программы (т.к. сайт “обрезает отступы) с комментариями в виде:
Это не то что мне нужно
Здравствуйте! Изучаю пайтон и столкнулся с такой проблемкой. У меня есть много списков, которые состоят из текста в формате:
[list1]
[list2]
..
[list n]
Подскажите, пож, могу ли я все эти списки объединить в один список и как?
result = [list1] + [list2] + … + [list n]
Здравствуйте. Как в списке определить сколько раз встречается цифра? Отличный сайт.
Вопрос не очень понятен: уточните вид списка (он состоит из одиночных символов или из строк произвольной длины, или тип данных в списке не определен…), нужно определить частоту какой-то конкретной цифры или просто любой цифры от 0 до 9 и т.п.? Может, просто приведете условный пример списка?
Как вычислить четные числа в списке?
import array as arr
a = arr.array(‘i’)
for i in range(0,20):
if a[i]%2 == 0:
print(“Zhup sandar = “, a[i])
есть список
работа со списками:
sp = [23, 40, 60, 70, 60]
команда print(sp.index(60))
возвращает в списке индекс счисла “60”.
тоесть возвратит цифру “2”.
Вопрос.:Как возвратить индекс второго числа “60” в списке?
ест ьсписко
sp = [90, 90, 57, 23, 65, 46]
Задача: вывести индекс каждого числа:
Пишу
itr = iter(sp)
for i in sp:
print(sp.index(next(itr)))
В итоге выводится в столбик
0
0
2
3
4
5
Вопрос: почему нет цифры “1”?
По идее она должна быть и показывать индекс второго числа “90”
не понятно зачем в примере используется iter
2. sp.index метод возвращает не индекс текущего элемента, а индекс ПЕРВОГО НАЙДЕННОГО элемента в вашем случае 90 впервые встречается в списке под индексом 0
3. для получения индекса используйте метод enumerate
Например так…
for i, e in enumerate(sp): print(i,e)
Здраствуйте, а можете подсказать как изменить знак на всех элементах списка?
Здравствуйте, подскажите пожалуйста как я могу поменять элементы списка задом наперед не используя отрицательный срез и функцию reserve? Чтобы получись х=[10,9,8,7,6,5,4,3,2,1] вместо х=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
да, но имей в виду
1. у тебя в примере русская буква “х”, а не латинский икс 😉
2. вызвав х.reverse(), в переменной х сохранится развернутый список
Типо “List Comprehensions”… в генераторном режиме
Автору спасибо! Отличная статья.
Сам только изучаю Python но такого качества статей не много
Понравилось, что не просто обзор методов класса, а то что автор:
1. расширил их с помощью методов типа map и filter, здоро во еще было бы добавить несколько еще методов, например enumerate
2. всё сопровождается примерами, причём разными на разный уровень читателя 🙂
А еще молодцы те, кто в комментах задают вопросы, это почти как ДЗ для усвоения материала))
Добрый день! Изучаю Python, есть такое задание “Из приведённого выше списка списков выведите с помощью индексов число 7”. Ниже, собственно, список:
L = [[[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10], [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]],
[[21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30], [31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40]],
[[41, 42, 43, 44, 45], [46, [47, 48], 49, 50], [51, 52, 53, 54, 55], [56, 57, 58, 59, 60]],
[61, 62, 63, [64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71], 72, 73, 74, [75, [76, 77, 78], 79], 80],
[81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100]]
Решил я его криво-косо “print(L[0][0][6])”, но что-то мне подсказывает, что такое решение в корне не верно. Прошу подсказать, как осуществлять поиск значения в списке списков?
Добрый день. Подскажите, а как сделать, что данные вводим просто числа, а в результате должны получить список этих же чисел, но уже в одиночных кавычках
выборка и slice какие-то странные. a[0:4] Тут 0 это индекс элемента списка (начиная с 0), а 4 номер элемента по порядку (начиная с 1). Ну как-то одним способом индексировать было бы понятней и проще. Тоже самое с -slice(0,4,1)
Всем привет.
Начал изучать пайтон, не мгу решить проблему:
lis[1,2,3,[‘a’,’b’,’c’,55]]
вибрать елемент по его номеру через print(…)
програма видает такое:
TypeError: ‘int’ object is not subscriptable
Добрый день, подскажите пож. как найти самую длинную последовательность в списке через for и if
пример
a = [1,2,5,5,5,5,4,5]
С оздание 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.
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:
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) >>> 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) >>> print(elements) []
В этом примере создается пустой список.
Обращение к элементу списка в Python
Некоторые операции, рассмотренные выше, имеют два варианта выбора элемента: либо выбор непосредственно его по имени, либо обращение по индексу. Индексом называют его порядковый номер, начиная с нуля.
Существует также отрицательный индекс, рассмотрим на примере:
elements = [1, 2, 3, 'word']
Индексы (позиции в списке) соответственно будут: 0, 1, 2, 3 .
Нумерация элементов списка в Python начиная с нуля
Отрицательными индексами называют расположение элементов в списке справа налево, то есть индекс значения "1" будет -4, а отрицательный индекс 'word' будет -1.
>>> elements[-4] 1 >>> elements[-1] 'word'
💡 Отрицательным индексом удобно пользоваться, когда необходимо обратиться к последнему в списке элементу, 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:
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:
Копирование списка Python
Если вы захотите скопировать список оператором = , вы скопируете не сам список, а только его ссылку.
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:
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)
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)
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
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:
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:
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.
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]
>>> 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)
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?
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:
При разработке на языке Python, списки встречаются довольно часто. Знание основ работы со списками поможет быстро и качественно писать программный код 😉.
Python состоит из шести типов данных, которые могут хранить последовательности, но наиболее распространенным и надежным типом является список.
Что такое список в Python?
Списки в Python используются для хранения последовательности различных типов данных. Список определяется как набор значений или элементов разных типов. Элементы в списке разделяются запятой(,) и заключаются в квадратные скобки []. Списки являются изменяемым типом, это означает, что мы можем изменить его элемент после его создания.
Список можно определить, как показано ниже:
Если мы попытаемся распечатать тип L1, L2 и L3 с помощью функции type(), то получится список.
Характеристики списков
Список имеет следующие характеристики:
- Списки упорядочены.
- Доступ к элементу списка можно получить по индексу.
- Списки являются изменяемыми типами.
- Список может хранить количество различных элементов.
Давайте проверим первое утверждение, что списки упорядочены.
Оба списка состояли из одних и тех же элементов, но второй список изменил позицию индекса 5-го элемента, что нарушает порядок списков. При сравнении списков возвращается false.
Списки поддерживают порядок элементов на протяжении всего существования. Вот почему это упорядоченный набор объектов.
Давайте подробно рассмотрим пример списка.
В приведенном выше примере мы создали списки, состоящие из сведений о сотрудниках и отделах, и напечатали соответствующие данные. Обратите внимание на приведенный выше код, чтобы лучше понять концепцию списка.
Индексирование и расщепление списка
Индексация выполняется так же, как и со строками. Доступ к элементам списка можно получить с помощью оператора slice[].
Индекс начинается с 0 и увеличивается на 1. Первый элемент списка сохраняется в 0-м индексе, второй элемент списка сохраняется в 1-м индексе и так далее.
Мы можем получить подсписок списка, используя следующий синтаксис.
- start обозначает начальную позицию индекса в списке;
- stop обозначает последнюю позицию индекса в списке;
- step используется для пропуска n-го элемента в start:stop.
Рассмотрим следующий пример:
В отличие от других языков, Python также позволяет использовать отрицательную индексацию. Отрицательные показатели отсчитываются справа. Последний элемент(крайний правый) списка имеет индекс -1; его соседний левый элемент присутствует в индексе -2 и так далее, пока не встретятся крайние левые элементы.
Давайте посмотрим на следующий пример, где мы будем использовать отрицательную индексацию для доступа к элементам списка.
Как мы обсуждали выше, мы можем получить элемент, используя отрицательную индексацию. В приведенном коде первая инструкция печати вернула самый правый элемент списка. Второй оператор печати вернул подсписок и так далее.
Обновление значений списка
Списки являются наиболее универсальными структурами данных в Python, поскольку они изменяемы, а их значения можно обновлять с помощью оператора slice и assignment.
Python также предоставляет методы append() и insert(), которые можно использовать для добавления значений в список.
Рассмотрим следующий пример, чтобы обновить значения внутри списка.
Элементы списка также можно удалить с помощью ключевого слова del. Python также предоставляет нам метод remove(), если мы не знаем, какой элемент нужно удалить из списка.
Рассмотрим следующий пример, чтобы удалить элементы списка.
Операции со списком Python
Операторы concatenation(+) и repetition(*) работают так же, как и со строками.
Итерация списка
Список можно повторять с помощью цикла for – in. Простой список, содержащий четыре строки, которые можно повторять следующим образом.
Добавление элементов в список
Python предоставляет функцию append(), которая используется для добавления элемента в список. Однако функция append() может добавлять значение только в конец списка.
Рассмотрим следующий пример, в котором мы берем элементы списка у пользователя и выводим список на консоль.
Удаление элементов из списка
Python предоставляет функцию remove(), которая используется для удаления элемента из списка. Рассмотрим следующий пример, чтобы понять эту концепцию.
Встроенные функции
Python предоставляет следующие встроенные функции, которые можно использовать со списками.
| SN | Функция | Описание | Пример |
|---|---|---|---|
| 1 | cmp(list1, list2) | Сравнивает элементы обоих списков. | Этот метод не используется в Python 3 и вышеупомянутых версиях. |
| 2 | len(list) | Используется для расчета длины списка. | |
| 3 | max(list) | Возвращает максимальный элемент списка. | |
| 4 | min(list) | Возвращает минимальный элемент списка. | |
| 5 | list(seq) | Преобразует любую последовательность в список. |
Давайте посмотрим на несколько примеров списков.
Пример: 1- Напишем программу для удаления повторяющегося элемента списка.
Пример: 2- Напишем программу, чтобы найти сумму элементов в списке.
Пример: 3- Программа для поиска списков, состоящих как минимум из одного общего элемента.
Читайте также: