💡Списки и как они устроены #tpy

Что такое списки

В языке программирования **Python** списки - это упорядоченные коллекции элементов, которые могут быть различных типов данных. Списки позволяют хранить несколько значений в одной переменной и обращаться к этим значениям по индексу. Они являются одной из основных структур данных в Python и широко используются для организации и манипулирования данными.

Основные характеристики списков в Python:

Пример создания списка:

my_list = [1, 2, 3, 'four', 5.0]

Примеры операций с списками:

# Добавление элемента в конец списка
my_list.append(6)

# Удаление элемента по значению
my_list.remove('four')

# Изменение элемента по индексу
my_list[1] = 7

# Получение длины списка
length = len(my_list)

# Извлечение подсписка
sub_list = my_list[2:4] # Это вернет список [3, 7]

# Проверка наличия элемента в списке
if 5.0 in my_list:
print("5.0 есть в списке")

Списки предоставляют множество встроенных методов и функций для работы с данными, таких как сортировка, обратное сортировка, объединение списков и многое другое.

Индексы списков

Индексы в списках - это числовые значения, которые используются для обращения к элементам списка. Индексация начинается с 0, то есть первый элемент списка имеет индекс 0, второй - индекс 1, и так далее. В **Python** индексы могут быть положительными и отрицательными.

Вот некоторые важные аспекты работы с индексами в списках:

1. Положительные индексы: Элементы списка нумеруются начиная с 0. Положительные индексы соответствуют порядковому номеру элементов в списке.

#Пример:
my_list = ['a', 'b', 'c', 'd']
print(my_list[0]) # Выводит 'a'
print(my_list[2]) # Выводит 'c'

2. Отрицательные индексы: Отрицательные индексы представляют собой обратную нумерацию с конца списка. -1 соответствует последнему элементу, -2 - предпоследнему и так далее.

#Пример:
my_list = ['a', 'b', 'c', 'd']
print(my_list[-1]) # Выводит 'd'
print(my_list[-3]) # Выводит 'b'

3. Выход за границы списка: При обращении к индексам за пределами диапазона, Python вызовет ошибку "IndexError". Важно убедиться, что индексы находятся в пределах допустимого диапазона.

#Пример:
my_list = ['a', 'b', 'c']
print(my_list[3]) # Вызовет ошибку IndexError, так как индекс 3 выходит за границы списка

4. Срезы (slicing): Срезы позволяют получить подсписок элементов, указав начальный и конечный индексы через двоеточие.

#Пример:
my_list = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
sub_list = my_list[1:4] # Включает элементы с индексами 1, 2 и 3: ['b', 'c', 'd']

5. Необязательные аргументы при срезах: При использовании срезов, вы можете опускать начальный или конечный индекс. Это означает, что если начальный индекс не указан, срез начнется с начала списка, а если конечный индекс не указан, срез продолжится до конца списка.

#Пример:
my_list = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
sub_list1 = my_list[:3] # Эквивалентно my_list[0:3], результат: ['a', 'b', 'c']
sub_list2 = my_list[2:] # Эквивалентно my_list[2:5], результат: ['c', 'd', 'e']
sub_list3 = my_list[:] # Копия всего списка: ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

Использование индексов и срезов позволяет эффективно манипулировать элементами списков в Python.

Функции списков (len, max, min, sum)

В Python для работы с списками предоставляются различные встроенные функции, которые облегчают манипуляции с данными в списках.

Вот несколько таких функций:

1. len(): Эта функция возвращает количество элементов в списке.

#Пример:
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
length = len(my_list) # length будет равно 5

2. max(): Функция max() возвращает наибольший элемент в списке.

#Пример:
my_list = [7, 2, 9, 4, 6]
maximum = max(my_list) # maximum будет равно 9

3. min(): Функция min() возвращает наименьший элемент в списке.

#Пример:
my_list = [7, 2, 9, 4, 6]
minimum = min(my_list) # minimum будет равно 2

4. sum(): Функция sum() возвращает сумму всех числовых элементов в списке. Однако все элементы должны быть числовыми, иначе будет вызвано исключение.

#Пример:
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
total = sum(my_list) # total будет равно 15

Эти функции могут быть полезными при анализе и обработке списков. Например, вы можете использовать функцию len() для определения размера списка, функции max() и min() для нахождения наибольшего и наименьшего элементов, а функцию sum() для вычисления суммы числовых значений в списке.

Методы списков

Методы списков - это функции, которые применяются непосредственно к объектам типа "список" в **Python**. Они позволяют выполнять разнообразные операции над списками, такие как добавление, удаление, изменение элементов, сортировка, поиск и многое другое.

Вот некоторые из наиболее распространенных методов списков:

1. .append(element): Добавляет элемент в конец списка.

#Пример:
my_list = [1, 2, 3]
my_list.append(4) # Теперь my_list содержит [1, 2, 3, 4]

2. .insert(index, element): Вставляет элемент на указанный индекс.

#Пример:
my_list = [1, 2, 3]
my_list.insert(1, 5) # Теперь my_list содержит [1, 5, 2, 3]

3. .remove(element): Удаляет первый найденный элемент с указанным значением.

#Пример:
my_list = [1, 2, 3, 2]
my_list.remove(2) # Теперь my_list содержит [1, 3, 2]

4. .pop(index): Удаляет элемент по индексу и возвращает его значение. Если индекс не указан, удаляется и возвращается последний элемент.

#Пример:
my_list = [1, 2, 3]
popped_value = my_list.pop(1) # Теперь my_list содержит [1, 3], а popped_value равно 2

5. .index(element): Возвращает индекс первого вхождения указанного элемента.

#Пример:
my_list = [10, 20, 30, 20]
index = my_list.index(20) # index равен 1

6. .sort(): Сортирует элементы списка в порядке возрастания (по умолчанию) или с использованием указанной функции-ключа.

#Пример:
my_list = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2]
my_list.sort() # Теперь my_list содержит [1, 1, 2, 3, 4, 5, 9]

7. .reverse(): Изменяет порядок элементов на обратный.

#Пример:
my_list = [1, 2, 3]
my_list.reverse() # Теперь my_list содержит [3, 2, 1]

8. .count(element): Возвращает количество вхождений указанного элемента в списке.

#Пример:
my_list = [1, 2, 2, 3, 2, 4]
count = my_list.count(2) # count равен 3

Это только некоторые из методов, доступных для списков в Python.
Методы позволяют эффективно управлять списками, изменяя, обновляя и анализируя их содержимое.

Списочные выражения

Списочные выражения (list comprehensions) в Python - это компактный и удобный способ создания новых списков на основе существующих списков. Списочные выражения позволяют создать новый список путем применения выражения к каждому элементу в исходном списке и фильтрации элементов при необходимости. Это очень мощный инструмент для обработки данных в Python.

Синтаксис списочных выражений выглядит следующим образом:

new_list = [expression for item in iterable if condition]

Примеры списочных выражений:

1. Создание списка квадратов чисел от 1 до 5:

squares = [x**2 for x in range(1, 6)]
# Результат: [1, 4, 9, 16, 25]

2. Создание списка только четных чисел из исходного списка:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
even_numbers = [x for x in numbers if x % 2 == 0]
# Результат: [2, 4, 6, 8, 10]

3. Преобразование строк в верхний регистр:

words = ['hello', 'world', 'python', 'list', 'comprehensions']
uppercase_words = [word.upper() for word in words]
# Результат: ['HELLO', 'WORLD', 'PYTHON', 'LIST', 'COMPREHENSIONS']

Списочные выражения позволяют сделать код более кратким и читаемым при создании новых списков или обработке существующих. Они часто используются вместо циклов for при необходимости создания итоговых списков на основе других данных.

Рассмотрим некоторые из заданий ЕГЭ, где необходимо прибегать к спискам

№ 7030 Danov2303 (Уровень: Сложный)

(А.Богданов) Откройте файл электронной таблицы, содержащей в каждой строке шесть натуральных чисел. Определите количество строк таблицы, для которых выполняются все условия:

• в строке три числа повторяются ровно два раза;
• эти три числа образуют стороны прямоугольного треугольника.

В ответе запишите одно число.

Файлы к заданию: 9.csv

count = 0
for s in open('9.txt'):
M = sorted([int(i) for i in s.split()])
if len(set(M)) == 3 and all(M.count(x) == 2 for x in M):
a, b, c = sorted(set(M))
if c ** 2 == a ** 2 + b ** 2:
count += 1
print(count)

Комментарии к коду программы:

1. count = 0 - Создаем переменную count и присваиваем ей значение 0.
2. for s in open('9.txt'): - используем цикл for, чтобы перебрать строки файла '9.txt' и присваиваем каждой строке значение переменной s.
3. M = sorted([int(i) for i in s.split()]) - Создаем список M, который содержит целочисленные элементы строки s, отсортированные в порядке возрастания.
4. if len(set(M)) == 3 and all(M.count(x) == 2 for x in M): - используем условный оператор if, чтобы проверить, состоит ли список M из трех разных чисел, каждое из которых встречается ровно 2 раза в списке M.
5. a, b, c = sorted(set(M)) - Присваиваем значениям a, b и c уникальные отсортированные значения из списка M.
6. if c 2 == a 2 + b ** 2: - используем условный оператор if, чтобы проверить, является ли большее число c квадратом суммы квадратов меньших чисел a и b(теорема Пифагора).
7. count += 1 - Увеличиваем значение переменной count на единицу, если все прошло успешно.
8. print(count) - Выводим на экран значение переменной count.

Ответ: 148

Тип 17 № 37371

В файле содержится последовательность из 10 000 целых положительных чисел. Каждое число не превышает 10 000.

Определите и запишите в ответе сначала количество пар элементов последовательности, у которых разность элементов кратна 60, затем максимальную из разностей элементов таких пар. В данной задаче под парой подразумевается два различных элемента последовательности.

Для выполнения этого задания следует написать программу. Ссылка на файл, который необходимо обработать с помощью данного алгоритма.

f = open('17.txt')
M = [int(i) for i in f]
maxi = 0
count = 0

for i in range(len(M) - 1):
for j in range(i + 1, len(M)):
if (M[i] - M[j]) % 60 == 0:
count += 1
maxi = max(maxi, abs(M[i] - M[j]))
print(count, maxi)

Комментарии к коду программы:

1. Открываем наш файл
2. Создаём список M, считываем все строки из файла и преобразуем каждую строку в целое число
3. Создаем переменную maxi, которая будет принимать максимальную из разностей элементов
4. и count, для счёта количества пар элементов
5. -
6. Пробегаем файл по элементам списка
7. пробегаем ещё раз, т.е. по элементам, которые будут различны с первым
8. Если разность элементов кратна 60
9. то добавляем +1 к значению переменной count
10. и приравниваем переменной maxi максимальную из разностей элементов таких пар
11. выводим количество и максимальное значение

Ответ: 8327229960

№ 7853 Danov2304 (Уровень: Сложный) А.Богданов

Текстовый файл состоит из символов латинского алфавита и десятичных цифр. Определите максимальное количество идущих подряд символов, среди которых любые два символа из набора N,O,T в различных комбинациях(с учётом повторений) не стоят через один символ (который может быть любым).

Например, ТEN или NUТ не могут быть в искомой подстроке.

Файлы к заданию: 24.txt

import itertools
s = open('24.txt').readline()
maxi = 0
M = []
for i in itertools.product('QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM0123456789', repeat = 3):
r = ''.join(i)
if r[0] in 'NOT' and r[2] in 'NOT':
M.append(r)
for x in M:
s = s.replace(x, ' ')
maxi = max([len(i) for i in s.split()])
print(maxi)

Комментарии к коду программы:

1. import itertools - мы импортируем модуль itertools, который содержит функции для работы со списками и итераторами.
2. s = open('24.txt').readline() - здесь мы открываем файл 24.txt с помощью функции open() и читаем первую и единственную строку файла с помощью метода readline(), присваивая результат переменной s.
3. maxi = 0 - это переменная, которая будет использоваться для хранения максимального значения длины строки.
4. M = [] - это пустой список, который будет использоваться для хранения всех возможных комбинаций строк.
5. for i in itertools.product('QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM0123456789', repeat = 3): - здесь мы используем функцию product() из модуля itertools, чтобы создать все возможные комбинации из заданных символов длиной 3. Результатом является итератор, который мы будем использовать в следующей строке кода.
6. r = ''.join(i) - здесь мы объединяем символы из кортежа i, созданных ранее с помощью функции product(), в одну строку r с помощью метода join().
7. if r[0] in 'NOT' and r[2] in 'NOT': - здесь мы проверяем, что символы r[0] и r[2] находятся в строке 'NOT' с помощью оператора in. Если да, то мы добавляем строку r в список M.
8. Строка M.append(r) добавляет текущую комбинацию r в список M.
9. for x in M: - здесь мы перебираем список M.
10. s = s.replace(x, ' ') - здесь мы заменяем все вхождения строки x в строке s на пробелы с помощью метода replace().
11. maxi = max([len(i) for i in s.split()]) - здесь мы разделяем строку s на слова с помощью метода split() и находим максимальную длину слова в этом списке с помощью функции max(). Результат присваивается переменной maxi.
12. print(maxi) - здесь мы выводим значение переменной maxi на экран.

Ответ:1461

Читайте нас в телеграмме:

Информатика ЕГЭ | itpy 👨‍💻

Присоединяйся к нашему Телеграм каналу: t.me/informatika_kege_itpy