Списки

В сквозной задаче числа пока были отдельными именами или вводились по одному. Для тысячи измерений нужна одна переменная на все. Список хранит много значений под одним именем и, в отличие от строки, меняется на месте. Отсюда и удобство, и главная ловушка: присваивание списка не копирует его. В уроке о значениях модель «имя ссылается на объект» была уточнением в «Тонкостях» — со списками без неё не обойтись.

Под рукой всё время будет список [4, 7, 2]: будем его менять, обходить, копировать и собирать из текста.

Список хранит много значений под одним именем и, в отличие от строки, изменяется. Элементы списка пишут в квадратных скобках через запятую:

temperatures = [18, 21, 19, 23]print(temperatures[1])print(len(temperatures))

Индексы и срезы работают похоже на строки. Главное различие: список изменяем. Он может хранить значения разных типов, но для обработки чисел обычно удобен однородный список.

numbers = [4, 7, 2]numbers[1] = 10numbers.append(8)print(numbers)

append добавляет один элемент в конец: если передать ему список, он станет одним вложенным элементом.

Остальные действия со списком — каждый пример начинается с того же a = [4, 7, 2]:

append

a.append(5): a → [4, 7, 2, 5]один элемент в конец

extend

a.extend([5, 6]): a → [4, 7, 2, 5, 6]элементы источника по одному

insert

a.insert(1, 9): a → [4, 9, 7, 2]перед позицией 1

pop

a.pop(): вернул 2, a → [4, 7]удаляет и возвращает последний; a.pop(i) — элемент на позиции i

remove

a.remove(7): a → [4, 2]первое равное значение; ошибка, если его нет

del

del a[0]: a → [7, 2]удаляет по индексу

clear

a.clear(): a → []удаляет все элементы

reverse

a.reverse(): a → [2, 7, 4]разворачивает на месте

index

a.index(7) → 1, список не изменилсяиндекс первого равного; ошибка, если нет

count

a.count(7) → 1, список не изменилсясколько раз встречается

Методы вроде append, extend и reverse меняют список и возвращают None. Поэтому a = a.append(5) теряет связь имени a со списком: результат метода — None.

a = [4, 7, 2]a = a.append(5)print(a)

Список обходят по значениям, когда нужны элементы, и по индексам, когда нужны позиции.

a = [4, 7, 2]for value in a:    print(value) for i in range(len(a)):    a[i] *= 2print(a)

Первый вариант удобен, когда нужны сами элементы. Второй — когда нужны позиции, соседние значения или замена элементов. Инструкция value *= 2 в первом цикле с целыми числами изменила бы только привязку имени value, а не список.

Не удаляй элементы из того же списка во время обычного прямого обхода, если не контролируешь смещение позиций: после удаления следующий элемент может быть пропущен. Проще собрать новый список подходящих элементов.

Присваивание не копирует список: два имени смотрят на один объект. Нажми «Запуск» и пройди пример по шагам: после b = a обе стрелки ведут к одному списку.

a = [1, 2]b = ab.append(3)print(a)

a и b — два имени одного объекта, поэтому append через b меняет то, что видно через a. Чтобы создать отдельный внешний список, используют a.copy(), a[:] или list(a).

a = [1, 2]b = a.copy()b.append(3)print(a)print(b)print(a == b)print(a is b)

== сравнивает содержимое, is — один ли это список. Два разных списка могут быть равны по содержимому: сразу после копии a == b было бы True, а a is b — False. Сравнивай значения через ==; is нужен для value is None и для вопроса «это тот же список?».

Копия внешнего списка не копирует вложенные списки. Список может содержать другие списки: так удобно представлять таблицу. Но копирование внешнего списка не копирует автоматически его внутренние элементы.

a = [[1, 2], [3, 4]]b = a.copy()b[0][0] = 99print(a)

Созданы два внешних списка, но их элементы указывают на прежние общие строки таблицы. Такая копия называется поверхностной. Полную копию вместе с вложенными списками делает функция deepcopy стандартного модуля copy, но чаще проще создать каждую внутреннюю строку заново — как ниже.

Особенно опасна запись:

table = [[0] * 3] * 2table[0][0] = 9print(table)

Внешнее умножение повторило ссылку на одну строку. Создай каждую строку отдельно:

table = []for row in range(2):    table.append([0] * 3)table[0][0] = 9print(table)

[0] * 3 безопасно для последующей замены отдельных чисел: целые неизменяемы, а присваивание элементу заменяет ссылку. Проблема возникает при изменении повторённых вложенных объектов.

split превращает строку в список частей, join — список строк обратно в строку.

print("  10   20  30 ".split())print("a,,b".split(","))

Без аргумента разделителями служат серии пробельных символов, лишние края исчезают. С явным разделителем правило другое: два разделителя подряд дают пустую часть. Поэтому .split() и .split(" ") не взаимозаменяемы.

Разберём несколько чисел из одной строки без сокращений:

line = "10 20 30"parts = line.split()numbers = []for part in parts:    numbers.append(int(part))print(numbers)

Обратное соединение строк выполняет join:

words = ["Учимся", "писать", "программы"]print(" ".join(words))

Объект перед точкой — разделитель. Элементы должны быть строками: целые сначала преобразуют. Для последовательного вывода чисел позже пригодится также print(*numbers).

Новый список подходящих элементов оставляет исходный нетронутым. Из [5, -2, 0, 8, -1] создадим отдельный список неотрицательных значений:

source = [5, -2, 0, 8, -1]result = []for value in source:    if value >= 0:        result.append(value)print(result)print(source)

Пустой результат допустим. Отдельное имя result сразу обозначает отдельный созданный список, а не вторую ссылку на исходный.

Сквозная задача курса: числа лежат в списке. Раньше числа 5, −2, 10, 7 были четырьмя именами, потом вводились по одному. Список хранит их все под одним именем, а for проходит по ним без ручного счётчика:

numbers = [5, -2, 10, 7]total = 0best = numbers[0]for x in numbers:    total += x    if x > best:        best = xprint(total, best)

Внутри цикла — те же две строки, что в уроке о while. Изменилось только то, откуда берутся числа.