Python. Изменение списков, срезы

В этой статье продолжим знакомиться со списками. Рассмотрим их методы и научимся делать срезы.

Термины, которые будем использовать:

списочные методы, ссылочный тип данных, ссылка, объект, срез, отрицательная индексация.

1. append(x) — добавление элемента в конец списка.

   nums = [1, 2, 3]

   nums.append(4)

   print(nums) # [1, 2, 3, 4]

2. remove(x) — удаление первого найденного элемента x.

   items = [‘apple’, ‘banana’, ‘apple’]

   items.remove(‘apple’)

   print(items) # [‘banana’, ‘apple’] (удалился только первый ‘apple’)

3. pop([index]) — удаление и возврат элемента по индексу (по умолчанию последнего).

   Если оставить скобки пустыми (не передать аргумент), то удаляется последний элемент из списка, при этом в отличие от предыдущих, он возвращает значение удалённого элемента, поэтому результат этой операции можно присвоить переменной.

   numbers = [10, 20, 30]

   last = numbers.pop()

   print(last) # 30

   print(numbers) # [10, 20]

   second = numbers.pop(0)

   print(second) # 10

4. clear() — полная очистка списка.

   data = [1, 2, 3]

   data.clear()

   print(data) # []

5. index(x) — поиск индекса первого вхождения элемента.

   colors = [‘red’, ‘green’, ‘blue’, ‘green’]

   idx = colors.index(‘green’)

   print(idx) # 1

   В случае, если искомый элемент не содержится в списке, возникнет ошибка ValueError, например:

   colors = [‘red’, ‘green’, ‘blue’, ‘green’]

   idx = colors.index(‘black’)

   print(idx) # ValueError: ‘black’ is not in list

6. count(x) — подсчёт количества вхождений элемента.

   scores = [5, 3, 5, 4, 5, 2]

   count_fives = scores.count(5)

   print(count_fives) # 3

7. sort(reverse=False) — сортировка списка на месте.

   Исходный список сортируется по возрастанию, если указать reverse=False или не указывать вовсе, по убыванию, если указать reverse=True. При этом изменяется текущий список, новый создан не будет.

   numbers = [3, 1, 4, 2]

   numbers.sort()

   print(numbers) # [1, 2, 3, 4]

   numbers.sort(reverse=True)

   print(numbers) # [4, 3, 2, 1]

8. copy() — создание копии списка.
   

   Чтобы скопировать список в другую переменную, недостаточно просто сделать присваивание list2 = list1. Это связано с тем, что список — ссылочный тип данных: переменная хранит не сам список, а ссылку на область памяти, где он расположен.

   При присваивании list2 = list1 копируется только ссылка, поэтому обе переменные начинают указывать на один и тот же список в памяти. Изменения через одну переменную будут видны через другую.

   Для создания независимой копии используется метод copy(). Он создаёт новый объект-список с такими же элементами и возвращает ссылку на него. После этого list1 и list2 ссылаются на разные объекты.

Проблема при обычном присваивании

list1 = [1, 2, 3]

list2 = list1 — копируется ссылка, а не список.

list2.append(4)

print(list1) # [1, 2, 3, 4] — изменился и list1!

Правильное копирование

list1 = [1, 2, 3]

list2 = list1.copy() — создаётся новый список.

list2.append(4)

print(list1) # [1, 2, 3] — list1 не изменился.

print(list2) # [1, 2, 3, 4]

Это не все методы списков, лишь основные, которые понадобятся тебе в ЕГЭ. Давай закрепим важные особенности:

1. Методы, изменяющие список (append, remove, pop, clear, sort), работают на месте (изменяют исходный список).
2. Методы index, count, copy не изменяют исходный список.
3. pop() возвращает удалённый элемент, remove() — нет.

Рассмотрим основные функции для работы с коллекциями, в них можно передать список и получить определённый результат:

1. len() — возвращает длину (количество элементов) списка,
2. min() — возвращает наименьший элемент списка,
3. max() — возвращает наибольший элемент списка,
4. sum() — возвращает сумму всех элементов списка (элементы должны быть числами),
5. sorted() — возвращает новый отсортированный список, есть параметр reverse= как у метода sort().

В случае функций min() и max() обязательно выполнение условия — все элементы должны быть одного и того же типа данных, это обусловлено тем, что разные типы данных не сравнимы друг с другом, а значит определить, какой из них больше/меньше невозможно.

Как и в случае со строками, срезы позволяют получить часть исходного списка по заданным индексам.

подсписок = список[начало : конец : шаг]

Срез всегда возвращает ссылку на новый объект-список.

Начало — индекс, с которого начинается срез (включительно),

Конец — индекс, на котором заканчивается срез (не включительно),

Шаг — интервал между элементами.

numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Элементы с индекса 2 до 5 (5 не включается).

print(numbers[2:5]) # [2, 3, 4]

Если срез начинается с 0 индекса, то ноль можно опустить и ничего не писать:

С начала до индекса 4.

print(numbers[:4]) # [0, 1, 2, 3]

Если срез идёт до конца, последний индекс можно также опустить:

С индекса 6 до конца.

print(numbers[6:]) # [6, 7, 8, 9]

Можно создать копию списка (именно новый объект с новой ссылкой):

Весь список (копия).

print(numbers[:]) # [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Срез с шагом работает аналогично функции range(), по умолчанию шаг равен единице.

numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Каждый второй элемент.

print(numbers[::2]) # [0, 2, 4, 6, 8]

С шагом 3, начиная с индекса 1.

print(numbers[1::3]) # [1, 4, 7]

Обратный порядок (разворот списка).

print(numbers[::–1]) # [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

Отрицательные индексы отсчитываются с конца списка (–1 — последний элемент).

numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Последние 3 элемента.

print(numbers[–3:]) # [7, 8, 9]

Все кроме последних 3.

print(numbers[:–3]) # [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]

С –5 до –2.

print(numbers[–5:–2]) # [5, 6, 7]

Вместо части элементов можно вставить произвольное количество других элементов, при этом исходные будут удалены, а между оставшимися добавятся новые:

numbers = [0, 1, 2, 3, 4]

Замена части списка.

numbers[1:3] = [10, 20, 30] — вставка больше элементов.

print(numbers) # [0, 10, 20, 30, 3, 4]

Удаление элементов.

numbers[2:4] = []

print(numbers) # [0, 10, 4]

1. Индексы за пределами списка не вызывают ошибку.
   nums = [1, 2, 3]

   print(nums[1:10]) # [2, 3] — просто обрезается.

2. Пустой список, если начало >= конца.

   print(nums[3:1]) # []

3. При отрицательном шаге начало должно быть >= конца.

   print(nums[3:1:–1]) # [3, 2]

Поздравляю с завершением цикла статей про списки! Для усвоения такого большого количества материала попрактикуйся на задачах. Удачи!

Задача 1: базовая работа с методами списка

Дан список чисел: [5, 2, 8, 2, 4, 2, 9].

1. Добавьте в конец число 7.
2. Удалите первое вхождение числа 2.
3. Удалите элемент с индексом 3 и сохраните его в переменную removed.
4. Найдите индекс числа 8.
5. Отсортируйте список по возрастанию.

Выведите итоговый список и значение removed.

Задача 2: копирование и изменение списков

1. Создайте список original = [10, 20, 30, 40].
2. Создайте переменную copy1 = original.
3. Создайте переменную copy2 = original.copy().
4. Добавьте число 50 в copy1.
5. Добавьте число 60 в copy2.
6. Удалите число 30 из original.

Выведите все три списка.

Задача 3: срезы списка

Дан список: nums = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9].

Используя срезы, создайте новые списки:

1. Содержащий элементы с индексами от 3 до 7 включительно.
2. Содержащий первые 5 элементов.
3. Содержащий последние 4 элемента.
4. Содержащий каждый второй элемент всего списка.
5. Содержащий список в обратном порядке.

Выведите все полученные списки.

Задача 4: функции для работы со списками

Дан список чисел: data = [12, 45, 3, 67, 23, 9, 34].

Вычислите и выведите:

1. Длину списка.
2. Минимальный элемент.
3. Максимальный элемент.
4. Сумму всех элементов.
5. Новый отсортированный список (по возрастанию).
6. Новый отсортированный список (по убыванию).

Задача 45: изменение списка через срезы

Дан список: items = [‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’, ‘f’]..

1. Измените список с помощью срезов.
2. Замените элементы с индексами 1:3 на [‘x’, ‘y’, ‘z’].
3. Удалите элементы с индексами 4:6.
4. Вставьте [‘p’, ‘q’] между элементами с индексами 2 и 3.
5. Скопируйте список с помощью среза.

Выведите все результаты.