Изучая программирование на Python, вы практически в самом начале знакомитесь со списками и различными операциями, которые можете выполнять над ними. В этой статье мы бы хотели рассказать об одной из таких операций над списками.
Друзья, подписывайтесь на наш телеграм канал Pythonist. Там еще больше туториалов, задач и книг по Python.
Представьте, что у вас есть список, состоящий из каких-то элементов, и вам нужно определить индекс элемента со значением x. Сегодня мы рассмотрим, как узнать индекс определенного элемента списка в Python.
Но сначала давайте убедимся, что все понимают, что представляет из себя список.
Что такое список в Python?
Список в Python — это встроенный тип данных, который позволяет нам хранить множество различных значений, таких как числа, строки, объекты datetime и так далее.
Важно отметить, что списки упорядочены. Это означает, что последовательность, в которой мы храним значения, важна.
Индексирование списка начинаются с нуля и заканчивается на длине списка минус один. Для получения более подробной информации о списках вы можете обратиться к статье «Списки в Python: полное руководство для начинающих».
Итак, давайте посмотрим на пример списка:
fruits = ["apple", "orange","grapes","guava"] print(type(fruits)) print(fruits[0]) print(fruits[1]) print(fruits[2]) # Результат: # <class 'list'> # apple # orange # grapes
Мы создали список из 4 элементов. Первый элемент в списке имеет нулевой индекс, второй элемент — индекс 1, третий элемент — индекс 2, а последний — 3.
Для списка получившихся фруктов fruits допустимыми индексами являются 0, 1, 2 и 3. При этом длина списка равна 4 (в списке 4 элемента). Индекс последнего элемента равен длине списка (4) минус один, то есть как раз 3.
Как определить индекс элемента списка в Python
Итак, как же определить индекс элемента в Python? Давайте представим, что у нас есть элемент списка и нам нужно узнать индекс или позицию этого элемента. Сделать это можно следующим образом:
print(fruits.index('orange'))
# 1
print(fruits.index('guava'))
# 3
print(fruits.index('banana'))
# А здесь выскочит ValueError, потому что в списке нет значения banana
Списки Python предоставляют нам метод index(), с помощью которого можно получить индекс первого вхождения элемента в список, как это показано выше.
Познакомиться с другими методами списков можно в статье «Методы списков Python».
Мы также можем заметить, что метод index() вызовет ошибку VauleError, если мы попытаемся определить индекс элемента, которого нет в исходном списке.
Для получения более подробной информации о методе index() загляните в официальную документацию.
Базовый синтаксис метода index() выглядит так:
list_var.index(item),
где list_var — это исходный список, item — искомый элемент.
Мы также можем указать подсписок для поиска, и синтаксис для этого будет выглядеть следующим образом:
list_var.index(item, start_index_of_sublist, end_index_of_sublist)
Здесь добавляются два аргумента: start_index_of_sublist и end_index_of_sublist. Тут всё просто. start_index_of_sublist обозначает, с какого элемента списка мы хотим начать поиск, а end_index_of_sublist, соответственно, на каком элементе (не включительно) мы хотим закончить.
Чтобы проиллюстрировать это для лучшего понимания, давайте рассмотрим следующий пример.
Предположим, у нас есть список book_shelf_genres, где индекс означает номер полки (индексация начинается с нуля). У нас много полок, среди них есть и полки с учебниками по математике.
Мы хотим узнать, где стоят учебники по математике, но не вообще, а после четвертой полки. Для этого напишем следующую программу:
book_shelf_genres = ["Fiction", "Math", "Non-fiction", "History", "Math", "Coding", "Cooking", "Math"]
print(book_shelf_genres.index("Math"))
# Результат:
# 1
Здесь мы видим проблему. Использование просто метода index() без дополнительных аргументов выдаст первое вхождение элемента в список, но мы хотим знать индекс значения «Math» после полки 4.
Для этого мы используем метод index() и указываем подсписок для поиска. Подсписок начинается с индекса 5 до конца списка book_shelf_genres, как это показано во фрагменте кода ниже:
print(book_shelf_genres.index("Math", 5))
# Результат:
# 7
Обратите внимание, что указывать конечный индекс подсписка необязательно.
Чтобы вывести индекс элемента «Math» после полки номер 1 и перед полкой номер 5, мы просто напишем следующее:
print(book_shelf_genres.index("Math", 2, 5))
# Результат:
# 4
Как найти индексы всех вхождений элемента в списке
А что, если искомое значение встречается в списке несколько раз и мы хотим узнать индексы всех этих элементов? Метод index() выдаст нам индекс только первого вхождения.
В этом случае мы можем использовать генератор списков:
book_shelf_genres = ["Fiction", "Math", "Non-fiction", "History", "Math", "Coding", \
"Cooking", "Math"]
indices = [i for i in range(0, len(book_shelf_genres)) if book_shelf_genres[i]=="Math"]
print(indices)
# Результат:
# [1, 4, 7]
В этом фрагменте кода мы перебираем индексы списка в цикле for и при помощи range(). Далее мы проверяем значение элемента под каждым индексом на равенство «Math«. Если значение элемента — «Math«, мы сохраняем значение индекса в списке.
Все это делается при помощи генератора списка, который позволяет нам перебирать список и выполнять некоторые операции с его элементами. В нашем случае мы принимаем решения на основе значения элемента списка, а в итоге создаем новый список.
Подробнее про генераторы списков можно почитать в статье «Генераторы списков в Python для начинающих».
Благодаря генератору мы получили все номера полок, на которых стоят книги по математике.
Как найти индекс элемента в списке списков
Теперь представьте ситуацию, что у вас есть вложенный список, то есть список, состоящий из других списков. И ваша задача — определить индекс искомого элемента для каждого из подсписков. Сделать это можно следующим образом:
programming_languages = [["C","C++","Java"],\
["Python","Rust","R"],\
["JavaScript","Prolog","Python"]]
indices = [(i, x.index("Python")) for i, x in enumerate(programming_languages) if "Python" in x]
print(indices)
# Результат:
# [(1, 0), (2, 2)]
Здесь мы используем генератор списков и метод index(), чтобы найти индексы элементов со значением «Python» в каждом из имеющихся подсписков. Что же делает этот код?
Мы передаем список programming_languages методу enumerate(), который просматривает каждый элемент в списке и возвращает кортеж, содержащий индекс и значение элемента списка.
Каждый элемент в списке programming_languages также является списком. Оператор in проверяет, присутствует ли элемент «Python» в этом списке. Если да — мы сохраняем индекс подсписка и индекс элемента «Python» внутри подсписка в виде кортежа.
Результатом программы, как вы можете видеть, является список кортежей. Первый элемент кортежа — индекс подсписка, а второй — индекс искомого элемента в этом подсписке.
Таким образом, (1,0) означает, что подсписок с индексом 1 списка programming_languages имеет элемент «Python», который расположен по индексу 0. То есть, говоря простыми словами, второй подсписок содержит искомый элемент и этот элемент стоит на первом месте. Не забываем, что в Python индексация идет с нуля.
Как искать индекс элемента, которого, возможно, нет в списке
Бывает, нужно получить индекс элемента, но мы не уверены, есть ли он в списке.
Если попытаться получить индекс элемента, которого нет в списке, метод index() вызовет ошибку ValueError. При отсутствии обработки исключений ValueError вызовет аварийное завершение программы. Такой исход явно не является хорошим и с ним нужно что-то сделать.
Вот два способа, с помощью которых мы можем избежать такой ситуации:
books = ["Cracking the Coding Interview", "Clean Code", "The Pragmatic Programmer"]
ind = books.index("The Pragmatic Programmer") if "The Pragmatic Programmer" in books else -1
print(ind)
# Результат:
# 2
Один из способов — проверить с помощью оператора in, есть ли элемент в списке. Оператор in имеет следующий синтаксис:
var in iterable
Итерируемый объект — iterable — может быть списком, кортежем, множеством, строкой или словарем. Если var существует как элемент в iterable, оператор in возвращает значение True. В противном случае он возвращает False.
Это идеально подходит для решения нашей проблемы. Мы просто проверим, есть ли элемент в списке, и вызовем метод index() только если элемент существует. Это гарантирует, что метод index() не вызовет нам ошибку ValueError.
Но если мы не хотим тратить время на проверку наличия элемента в списке (это особенно актуально для больших списков), мы можем обработать ValueError следующим образом:
books = ["Cracking the Coding Interview", "Clean Code", "The Pragmatic Programmer"]
try:
ind = books.index("Design Patterns")
except ValueError:
ind = -1
print(ind)
# Результат:
# -1
Здесь мы применили конструкцию try-except для обработки ошибок. Программа попытается выполнить блок, стоящий после слова try. Если это приведет к ошибке ValueError, то она выполнит блок после ключевого слова except. Подробнее про обработку исключений с помощью try-except можно почитать в статье «Обрабатываем исключения в Python: try и except».
Заключение
Итак, мы разобрали как определить индекс элемента списка в Python. Теперь вы знаете, как это сделать с помощью метода index() и генератора списков.
Мы также разобрали, как использовать метод index() для вложенных списков и как найти каждое вхождение элемента в списке. Кроме того, мы рассмотрели ситуацию, когда нужно найти индекс элемента, которого, возможно, нет в списке.
Мы надеемся, что данная статья была для вас полезной. Успехов в написании кода!
Больше 50 задач по Python c решением и дискуссией между подписчиками можно посмотреть тут
Перевод статьи «Python Index – How to Find the Index of an Element in a List».
