Списки

Останнє оновлення 2025-10-12 | Редагувати цю сторінку

Огляд

Питання

  • Як зберігати декілька значень?

Цілі

  • Поясніть, навіщо програмам потрібні набори значень.
  • Напишіть програми, які створюють списки, індексують їх, а також розрізають і змінюють їх через присвоювання значень та виклик методів.

Список є структурою даних, яка містить в собі багато значень.

  • Doing calculations with a hundred variables called pressure_001, pressure_002, etc., would be at least as slow as doing them by hand.
  • Використовуйте список для зберігання багатьох значень разом.
    • Список позначається квадратними дужками [...].
    • Значення розділяються комами ,.
  • Використовуйте len, щоб дізнатися, скільки значень у списку.

PYTHON 

pressures = [0.273, 0.275, 0.277, 0.275, 0.276]
print('pressures:', pressures)
print('length:', len(pressures))

ВИХІД 

pressures: [0.273, 0.275, 0.277, 0.275, 0.276]
length: 5

Щоб отримати елемент списку, використовуйте його індекс.

  • Just like strings.

PYTHON 

print('zeroth item of pressures:', pressures[0])
print('fourth item of pressures:', pressures[4])

ВИХІД 

zeroth item of pressures: 0.273
fourth item of pressures: 0.276

Значення елементів списків можна замінити шляхом присвоєння.

  • Використовуйте індексний вираз ліворуч від знаку присвоєння, щоб замінити значення.

PYTHON 

pressures[0] = 0.265
print('pressures is now:', pressures)

ВИХІД 

Нові значення pressures: [0.265, 0.275, 0.277, 0.275, 0.276]

Додавання елементів до списку подовжує його.

  • Щоб додати елементи в кінець списку, використовуйте list_name.append.

PYTHON 

primes = [2, 3, 5]
print('primes is initially:', primes)
primes.append(7)
print('primes has become:', primes)

ВИХІД 

primes is initially: [2, 3, 5]
primes has become: [2, 3, 5, 7]
  • append is a method of lists.
    • Методи подібні функціям, але вони прив’язані до певних об’єктів.
  • Для виклику методів використовується синтаксис object_name.method_name .
    • Deliberately resembles the way we refer to things in a library.
  • По ходу роботи ми познайомимося з іншими методами, визначеними для списків.
    • Use help(list) for a preview.
  • extend - це метод, схожий на append, але він дозволяє об’єднувати два списки. Наприклад:

PYTHON 

teen_primes = [11, 13, 17, 19]
middle_aged_primes = [37, 41, 43, 47]
print('primes is currently:', primes)
primes.extend(teen_primes)
print('primes has now become:', primes)
primes.append(middle_aged_primes)
print('primes has finally become:', primes)

ВИХІД 

primes is currently: [2, 3, 5, 7]
primes has now become: [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19]
primes has finally become: [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, [37, 41, 43, 47]]

Note that while extend maintains the “flat” structure of the list, appending a list to a list means the last element in primes will itself be a list, not an integer. Lists can contain values of any type; therefore, lists of lists are possible.

Use del to remove items from a list entirely.

  • We use del list_name[index] to remove an element from a list (in the example, 9 is not a prime number) and thus shorten it.
  • del - це оператор мови програмування, а не функція і не метод.

PYTHON 

primes = [2, 3, 5, 7, 9]
print('primes before removing last item:', primes)
del primes[4]
print('primes after removing last item:', primes)

ВИХІД 

primes before removing last item: [2, 3, 5, 7, 9]
primes after removing last item: [2, 3, 5, 7]

Порожній список не містить жодних значень.

  • Use [] on its own to represent a list that doesn’t contain any values.
    • Порожній список - це “нуль списків.”
  • Корисно у якості початкової точки для введення значень (як ми побачимо в наступному епізоді).

Списки можуть містити значення різних типів.

  • Один список може містити числа, рядки та будь-що інше.

PYTHON 

goals = [1, 'Створити списки.', 2, 'Вилучити елементи із списків.', 3, 'Змінити списки.']

Рядки символів можна індексувати як списки.

  • Отримати окремі символи з рядка символів можна за допомогою індексів у квадратних дужках.

PYTHON 

element = 'carbon'
print('zeroth character:', element[0])
print('third character:', element[3])

ВИХІД 

zeroth character: c
third character: b

Рядки символів незмінні.

  • Неможливо змінити символи в рядку після його створення.
    • Immutable: can’t be changed after creation.
    • In contrast, lists are mutable: they can be modified in place.
  • Python considers the string to be a single value with parts, not a collection of values.

PYTHON 

element[0] = 'C'

ПОМИЛКА 

TypeError: 'str' object does not support item assignment
  • Lists and character strings are both collections.

Indexing beyond the end of the collection is an error.

  • Python reports an IndexError if we attempt to access a value that doesn’t exist.
    • This is a kind of runtime error.
    • Cannot be detected as the code is parsed because the index might be calculated based on data.

PYTHON 

print('99th element of element is:', element[99])

ВИХІД 

IndexError: string index out of range
Вправа

Fill in the Blanks

Fill in the blanks so that the program below produces the output shown.

PYTHON 

values = ____
values.____(1)
values.____(3)
values.____(5)
print('first time:', values)
values = values[____]
print('second time:', values)

ВИХІД 

first time: [1, 3, 5]
second time: [3, 5]

PYTHON 

values = []
values.append(1)
values.append(3)
values.append(5)
print('first time:', values)
values = values[1:]
print('second time:', values)
Вправа

Наскільки є великим зріз?

If start and stop are both non-negative integers, how long is the list values[start:stop]?

The list values[start:stop] has up to stop - start elements. For example, values[1:4] has the 3 elements values[1], values[2], and values[3]. Why ‘up to’? As we saw in episode 2, if stop is greater than the total length of the list values, we will still get a list back but it will be shorter than expected.

Вправа

Від рядків до списків і назад.

Given this:

PYTHON 

print('string to list:', list('tin'))
print('list to string:', ''.join(['g', 'o', 'l', 'd']))

ВИХІД 

string to list: ['t', 'i', 'n']
list to string: gold
  1. What does list('some string') do?
  2. What does '-'.join(['x', 'y', 'z']) generate?

  1. list('some string') converts a string into a list containing all of its characters.

  2. join returns a string that is the concatenation of each string element in the list and adds the separator between each element in the list. This results in x-y-z. The separator between the elements is the string that provides this method.

Вправа

Working With the End

Що друкує наступна програма?

PYTHON 

element = 'helium'
print(element[-1])
  1. How does Python interpret a negative index?
  2. If a list or string has N elements, what is the most negative index that can safely be used with it, and what location does that index represent?
  3. If values is a list, what does del values[-1] do?
  4. How can you display all elements but the last one without changing values? (Hint: you will need to combine slicing and negative indexing.)

The program prints m.

  1. Python interprets a negative index as starting from the end (as opposed to starting from the beginning). The last element is -1.

  2. The last index that can safely be used with a list of N elements is element -N, which represents the first element.

  3. del values[-1] removes the last element from the list.

  4. values[:-1]

Вправа

Перехід по списку

Що друкує наступна програма?

PYTHON 

element = 'fluorine'
print(element[::2])
print(element[::-1])
  1. If we write a slice as low:high:stride, what does stride do?
  2. What expression would select all of the even-numbered items from a collection?

The program prints

PYTHON 

furn
eniroulf

  1. stride is the step size of the slice.

  2. Зріз 1::2 вибирає всі елементи з парними номерами з колекції: він починається з елементу 1 (який є другим елементом, оскільки індексація починається з 0), продовжується до кінця (оскільки end не задано) і використовує розмір кроку 2 (таким чином обираючи кожний другий елемент).

Вправа

Границі зрізу

Що друкує наступна програма?

PYTHON 

element = 'lithium'
print(element[0:20])
print(element[-1:3])

ВИХІД 

lithium

The first statement prints the whole string, since the slice goes beyond the total length of the string. The second statement returns an empty string, because the slice goes “out of bounds” of the string.

Вправа

Sort and Sorted

Що друкують ці дві програми? Простими словами поясніть різницю між sorted(letters) and letters.sort().

PYTHON 

# Program A
letters = list('gold')
result = sorted(letters)
print('letters is', letters, 'and result is', result)

PYTHON 

# Program B
letters = list('gold')
result = letters.sort()
print('letters is', letters, 'and result is', result)

Program A prints

ВИХІД 

letters is ['g', 'o', 'l', 'd'] and result is ['d', 'g', 'l', 'o']

Program B prints

ВИХІД 

letters is ['d', 'g', 'l', 'o'] and result is None

sorted(letters) returns a sorted copy of the list letters (the original list letters remains unchanged), while letters.sort() sorts the list letters in-place and does not return anything.

Вправа

Копіювання (чи ні)

Що друкують ці дві програми? Простими словами поясніть різницю між new = old and new = old[:].

PYTHON 

# Program A
old = list('gold')
new = old      # simple assignment
new[0] = 'D'
print('new is', new, 'and old is', old)

PYTHON 

# Program B
old = list('gold')
new = old[:]   # assigning a slice
new[0] = 'D'
print('new is', new, 'and old is', old)

Program A prints

ВИХІД 

new is ['D', 'o', 'l', 'd'] and old is ['D', 'o', 'l', 'd']

Program B prints

ВИХІД 

new is ['D', 'o', 'l', 'd'] and old is ['g', 'o', 'l', 'd']

new = old makes new a reference to the list old; new and old point towards the same object.

new = old[:] however creates a new list object new containing all elements from the list old; new and old are different objects.

Ключові моменти
  • A list stores many values in a single structure.
  • Щоб отримати елемент списку, використовуйте його індекс.
  • Значення елементів списків можна замінити шляхом присвоєння.
  • Додавання елементів до списку подовжує його.
  • Щоб повністю видалити елементи зі списку, використовуйте del.
  • Порожній список не містить жодних значень.
  • Списки можуть містити значення різних типів.
  • Рядки символів можна індексувати як списки.
  • Рядки символів незмінні.
  • Індексація після кінця колекції є помилкою.