shopping list
Представьте, что вы собираетесь заехать за покупками в ближайший супермаркет. Что нужно сделать вначале? Верно! Составить список покупок. А в Python есть структура данных, очень напоминающая такие списки. Собственно, она так и называется — список (англ. list).
Это статья о списках в Python, предназначенная для начинающих. В следующие несколько минут мы познакомимся со списками и рассмотрим самые распространенные операции с ними: срезы и модификации при помощи методов списков.
Итак, давайте погрузимся в тему списков в Python, продолжая проводить аналогии со списками покупок.
Составляя список покупок, мы записываем нужные нам товары в столбик. В таком виде список легко узнаваем именно как список покупок.
Чтобы Python понял, что имеет дело со списком, нужно заключить все элементы в квадратные скобки ([]). Сами элементы при этом разделяются запятыми.
Вот пример создания списка из 6 элементов (пускай это будут товары, которые мы хотим купить).
shopping_list = ['apples','pens','oatmeal cookies','notepad','brushes','paint']
Имея дело со списком покупок, мы свободно можем его изменять. Например, вычеркнуть овсяное печенье и добавить любимые конфеты. Точно так же можно изменять и списки в Python. Таким образом, списки — изменяемый тип данных.
Вот как можно заменить oatmeal cookies на candy:
shopping_list[2] = 'candy' print(shopping_list) # Вывод >> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint']
Вы заметили, что элемент oatmeal cookies идет в списке третьим, но чтобы его заменить, мы использовали индекс 2? Дело в том, что индексация начинается с нуля. В Python индекс — это по сути отступ от начала списка.
Первый элемент имеет индекс 0 (нет никакого отступа, элемент в самом начале списка). Второй элемент имеет индекс 1. И так далее. В общем, если в списке n элементов, последний из них будет иметь индекс (n-1).
Попытавшись обратиться к элементу по несуществующему индексу, мы получим ошибку — IndexError.
В нашем примере у нас есть список покупок из 6 элементов (диапазон индексов 0-5). Как показано в коде ниже, если мы попытаемся обратиться к элементу под индексом 6, мы получим ошибку, потому что элемента с таким индексом просто нет.
print(shopping_list[6]) # Вывод >> -------------------------------------------------------------------------- IndexError Traceback (most recent call last) <ipython-input-21-a9f3b9517136> in <module>() ----> 1 shopping_list[6] IndexError: list index out of range
С другой стороны, мы можем использовать отрицательные индексы. Последний элемент списка имеет индекс -1, предпоследний — -2 и так далее.
print(shopping_list[-1]) # Вывод >> paint
Так же, как список покупок может содержать любые товары (фрукты, овощи, сладости и т. п.), список в Python может содержать элементы любого типа.
Таким образом, список вполне может содержать в себе другие списки в качестве элементов. Это называется вложенностью, а подобные списки — вложенными.
Вот пример вложенного списка покупок, содержащего два списка поменьше:
my_nested_list = [['apple','banana'],['paint','brushes']]
Чтобы проверить, все ли мы купили, мы постоянно перечитываем список покупок. В программировании это называется «перебирать список». В Python списки перебираются в циклах, с использованием оператора in.
for item in shopping_list: print(item) # Вывод apples pens candy notepad brushes paint
Если бы нам нужно было не вывести элементы списка, а что-нибудь сделать с каждым из них, лучше было бы использовать range — чтобы получить индексы, а затем перебрать их в цикле.
Что, если нам интересна лишь определенная часть нашего списка shopping_list? Тогда нам стоит взять его срез, чтобы получить нужную часть элементов.
Общий шаблон срезов таков:
list_name[START:STOP:STEP]
Срез берется от индекса START (включительно) и до индекса STOP (не включая его), с шагом STEP. Каждый из параметров START, STOP, STEP может быть опущен.
list_name = ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint'] и нам нужен срез с элементами 'notepad', 'brushes' и 'paint' (индексы 3, 4, 5), срез будет выглядеть как list_name[3:6].Давайте посмотрим на это в коде:
print(shopping_list[2:]) # Вывод >> ['candy', 'notepad', 'brushes', 'paint'] print(shopping_list[:2]) # Вывод >> ['apples', 'pens'] print(shopping_list[:]) # Вывод >> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint']
К спискам можно применить встроенные функции Python, такие как len(), min() и max(), чтобы получить длину списка, наименьший и наибольший элементы соответственно.
Поскольку наш shopping_list содержит только строки, min() возвращает строку, которая шла бы первой, если бы список был упорядочен в алфавитном порядке. max() возвращает строку, которая шла бы последней.
Посмотрим на это в коде:
print(len(shopping_list)) >> 6 print(max(shopping_list)) >> pens print(min(shopping_list)) >> apples
Мы можем создавать новые списки, объединяя уже существующие — так же, как можем объединять списки покупок.
list_2 = shopping_list + ['noodles','almonds'] print(list_2) >> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'noodles', 'almonds']
Помимо уже названных встроенных функций Python имеет еще и несколько специальных методов для работы со списками. С помощью этих методов можно осуществлять разные полезные операции.
Давайте подумаем о списках покупок. Какие операции мы с ними проделываем чаще всего?
Мы можем добавлять элементы, вставляя их по одному в конец списка. Это делается при помощи метода append(). Давайте добавим grapes в наш shopping_list.
shopping_list.append('grapes')
print(shopping_list)
>> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'grapes'] Что, если бы мы захотели добавить в список элементы из другого списка (или другого итерируемого объекта)? Вместо того чтобы добавлять их по одному, мы можем воспользоваться методом extend() и добавить все элементы одного объекта в другой.
shopping_list.extend(['protein bars','cheese']) print(shopping_list) >> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'grapes', 'protein bars', 'cheese'
Примечание. Есть существенная разница между методами append() и extend() и оператором конкатенации +.
Оператор + создает новый список, комбинируя списки, указанные в качестве операндов. А методы append() и extend() изменяют список, для которого они вызваны, и не возвращают новых списков.
Мы можем удалять элементы из списка по одному или даже группами.
Метод pop() возвращает последний элемент списка и удаляет его, как показано ниже. Последним элементом в списке был cheese, а после применения метода pop() его не стало.
last_element = shopping_list.pop() print(shopping_list) print(last_element) # Вывод >> ['apples', 'pens', 'candy', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'grapes', 'protein bars'] >> cheese
Если бы мы хотели удалить элемент под определенным индексом, этот индекс можно было бы передать в метод pop() в качестве аргумента.
not_needed = shopping_list.pop(2) print(not_needed) # Вывод >> candy
Если нам не нужен доступ к значению удаляемого элемента, можно воспользоваться функцией del.
При этом можно указать как индекс элемента, который нужно удалить, так и срез — чтобы удалить все элементы в указанном диапазоне.
del shopping_list[1] print(shopping_list) # Вывод >> ['apples', 'notepad', 'brushes', 'paint', 'grapes', 'protein bars']
Предположим, мы знаем, какой именно товар в списке покупок мы передумали покупать, но не знаем, какой у него индекс. В подобных случаях можно воспользоваться методом remove() и удалить элемент по значению.
В нашем примере элемент под индексом 1 — это pens. Если бы мы не знали индекс pens, мы могли бы просто написать shopping_list.remove('pens') и получить такой же результат, как в примере кода выше.
Для удаления всех элементов из списка можно использовать list_name.clear().
Примечание. При попытке удалить элемент, которого нет в списке, мы получим ValueError.
Мы можем отсортировать shopping_list, вызвав метод sort(). Поскольку в нашем списке содержатся только строки, sort() отсортирует элементы по алфавиту. Если бы у нас был список чисел, по умолчанию элементы расположились бы в порядке возрастания.
При желании можно отсортировать список в порядке убывания, для этого нужно добавить опциональный аргумент reverse = True.
Примечание. Вызов метода sort() изменяет существующий список и не создает нового. Если вы хотите получить новый список с отсортированными элементами, а старый оставить в исходном состоянии, используйте метод sorted().
shopping_list.sort() print(shopping_list) # Вывод >> ['apples', 'brushes', 'grapes', 'notepad', 'paint', 'protein bars']
Еще один полезный метод — count. С его помощью можно узнать, сколько раз определенный элемент встречается в списке. list_name.count(elt) вернет количество вхождений elt в список list_name.
Из этой статьи вы узнали, как создавать списки, как брать срезы, как добавлять и удалять элементы из списков, а также — как сортировать списки.
Управление памятью - важный, но часто упускаемый из виду аспект программирования. При неправильном подходе оно…
Как возникает круговой импорт? Эта ошибка импорта обычно возникает, когда два или более модуля, зависящих…
Вы когда-нибудь оказывались в ситуации, когда скрипт на Python выполняется очень долго и вы задаетесь…
В этом руководстве мы разберем все, что нужно знать о символах перехода на новую строку…
Блок if __name__ == "__main__" в Python позволяет определить код, который будет выполняться только при…
Давайте разберем, как настроить модульные тесты для экземпляров классов. Мы напишем тесты для проверки функциональности…