Как вывести пустой список

Большинство программ работает не с отдельными переменными, а с набором переменных. Например, программа может обрабатывать информацию об учащихся класса, считывая список учащихся с клавиатуры или из файла, при этом изменение количества учащихся в классе не должно требовать модификации исходного кода программы.

Раньше мы сталкивались с задачей обработки элементов последовательности, например, вычисляя наибольший элемент последовательности. Но при этом мы не сохраняли всю последовательность в памяти компьютера. Однако, во многих задачах нужно именно сохранять всю последовательность, например, если бы нам требовалось вывести все элементы последовательности в возрастающем порядке (“отсортировать последовательность”).

Для хранения таких данных можно использовать структуру данных, называемую в Питоне список (в большинстве же языков программирования используется другой термин “массив”). Список представляет собой последовательность элементов, пронумерованных от 0, как символы в строке. Список можно задать перечислением элементов списка в квадратных скобках, например, список можно задать так:

В списке Primes — 6 элементов, а именно: Primes[0] == 2 , Primes[1] == 3 , Primes[2] == 5 , Primes[3] == 7 , Primes[4] == 11 , Primes[5] == 13 . Список Rainbow состоит из 7 элементов, каждый из которых является строкой.

Длину списка, то есть количество элементов в нем, можно узнать при помощи функции len , например, len(Primes) == 6 .

В отличие от строк, элементы списка можно изменять, присваивая им новые значения.

Рассмотрим несколько способов создания и считывания списков. Прежде всего, можно создать пустой список (не содержащий элементов, длины 0), а в конец списка можно добавлять элементы при помощи метода append . Например, пусть программа получает на вход количество элементов в списке n , а потом n элементов списка по одному в отдельной строке. Вот пример входных данных в таком формате:

В этом примере создается пустой список, далее считывается количество элементов в списке, затем по одному считываются элементы списка и добавляются в его конец. То же самое можно записать, сэкономив переменную n :

Для списков целиком определены следующие операции: конкатенация списков (сложение списков, т. е. приписывание к одному списку другого) и повторение списков (умножение списка на число). Например:

В результате список c будет равен [1, 2, 3, 4, 5] , а список d будет равен [4, 5, 4, 5, 4, 5] . Это позволяет по-другому организовать процесс считывания списков: сначала считать размер списка и создать список из нужного числа элементов, затем организовать цикл по переменной i начиная с числа 0 и внутри цикла считывается i -й элемент списка:

Вывести элементы списка a можно одной инструкцией print(a) , при этом будут выведены квадратные скобки вокруг элементов списка и запятые между элементами списка. Такой вывод неудобен, чаще требуется просто вывести все элементы списка в одну строку или по одному элементу в строке. Приведем два примера, также отличающиеся организацией цикла:

Здесь в цикле меняется индекс элемента i , затем выводится элемент списка с индексом i .

В этом примере элементы списка выводятся в одну строку, разделенные пробелом, при этом в цикле меняется не индекс элемента списка, а само значение переменной (например, в цикле for elem in [‘red’, ‘green’, ‘blue’] переменная elem будет последовательно принимать значения ‘red’ , ‘green’ , ‘blue’ .

Последовательностями в Питоне являются строки, списки, значения функции range() (это не списки), и ещё кое-какие другие объекты.

Приведем пример, демонстрирующий использование цикла for в ситуации, когда из строки надо выбрать все цифры и сложить их в массив как числа.

2. Методы split и join

Элементы списка могут вводиться по одному в строке, в этом случае строку целиком можно считать функцией input() . После этого можно использовать метод строки split() , возвращающий список строк, которые получатся, если исходную строку разрезать на части по пробелам. Пример:

Если при запуске этой программы ввести строку 1 2 3 , то список a будет равен [‘1’, ‘2’, ‘3’] . Обратите внимание, что список будет состоять из строк, а не из чисел. Если хочется получить список именно из чисел, то можно затем элементы списка по одному преобразовать в числа:

Используя специальную магию Питона — генераторы — то же самое можно сделать в одну строку:

Объяснение того, как работает этот код, будет дано в следующем разделе. Если нужно считать список действительных чисел, то нужно заменить тип int на тип float .

У метода split() есть необязательный параметр, который определяет, какая строка будет использоваться в качестве разделителя между элементами списка. Например, вызов метода split(‘.’) вернет список, полученный разрезанием исходной строки по символам ‘.’ :

В Питоне можно вывести список строк при помощи однострочной команды. Для этого используется метод строки join . У этого метода один параметр: список строк. В результате возвращается строка, полученная соединением элементов переданного списка в одну строку, при этом между элементами списка вставляется разделитель, равный той строке, к которой применяется метод. Мы знаем, что вы не поняли предыдущее предложение с первого раза. Поэтому смотрите примеры:

Если же список состоит из чисел, то придется использовать еще тёмную магию генераторов. Вывести элементы списка чисел, разделяя их пробелами, можно так:

Впрочем, если вы не любитель тёмной магии, то вы можете достичь того же эффекта, используя цикл for .

3. Генераторы списков

Для создания списка, заполненного одинаковыми элементами, можно использовать оператор повторения списка, например:

Для создания списков, заполненных по более сложным формулам можно использовать генераторы: выражения, позволяющие заполнить список некоторой формулой. Общий вид генератора следующий:

где переменная — идентификатор некоторой переменной, последовательность — последовательность значений, который принимает данная переменная (это может быть список, строка или объект, полученный при помощи функции range ), выражение — некоторое выражение, как правило, зависящее от использованной в генераторе переменной, которым будут заполнены элементы списка.

Вот несколько примеров использования генераторов.

Создать список, состоящий из n нулей можно и при помощи генератора:

Создать список, заполненный квадратами целых чисел можно так:

Если нужно заполнить список квадратами чисел от 1 до n , то можно изменить параметры функции range на range(1, n + 1) :

Вот так можно получить список, заполненный случайными числами от 1 до 9 (используя функцию randrange из модуля random ):

А в этом примере список будет состоять из строк, считанных со стандартного ввода: сначала нужно ввести число элементов списка (это значение будет использовано в качестве аргумента функции range ), потом — заданное количество строк:

4. Срезы

Со списками, так же как и со строками, можно делать срезы. А именно:

A[i:j] срез из j-i элементов A[i] , A[i+1] , . A[j-1] .

A[i:j:-1] срез из i-j элементов A[i] , A[i-1] , . A[j+1] (то есть меняется порядок элементов).

A[i:j:k] срез с шагом k : A[i] , A[i+k] , A[i+2*k] . . Если значение k i или j может отсутствовать, что означает “начало строки” или “конец строки”

Списки, в отличии от строк, являются изменяемыми объектами: можно отдельному элементу списка присвоить новое значение. Но можно менять и целиком срезы. Например:

Получится список, у которого вместо двух элементов среза A[2:4] вставлен новый список уже из трех элементов. Теперь список стал равен [1, 2, 7, 8, 9, 5] .

Получится список [40, 2, 30, 4, 20, 6, 10] . Здесь A[::-2] — это список из элементов A[-1] , A[-3] , A[-5] , A[-7] , которым присваиваются значения 10, 20, 30, 40 соответственно.

Если не непрерывному срезу (то есть срезу с шагом k , отличному от 1), присвоить новое значение, то количество элементов в старом и новом срезе обязательно должно совпадать, в противном случае произойдет ошибка ValueError .

Обратите внимание, A[i] — это элемент списка, а не срез!

Источник

Работа со списками (list) в Python

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:

>>> 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 объединят 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 # переменно 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 функцию list() ;
copy.copy(elements) — функция copy() 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)

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:

# 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) >>> print(a) [1, 2, 3, 4] # remove >>> elements = [1, «meow», 3, «meow»] >>> elements.remove(«meow») >>> print(elements) [1, 3, ‘meow’] # remove удаляет только первое вхождение # 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», «one»] >>> print(elements.index(«three»)) 2 # pop >>> elements = [1, «meow», 3, «meow»] >>> elements.pop(1) # удаляем элемент с индексом 1 ‘meow’ # pop возвращает удаленный элемент списка >>> print(elements) [1, 3, ‘meow’] >>> elements.pop() # удаляем первый элемент списка ‘meow’ >>> print(elements) [1, 3] >>> elements.pop(-1) # удаляем последний элемент списка 3 >>> print(elements) [1] # 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:

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]

>>> 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:

>>> 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 😉.

Источник