Марк Лутц - Изучаем Python, Четвертое издание (1184811), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Списки и словариИндексы, срезы и матрицыТак как списки являются последовательностями, операции доступа к элементам по индексам и извлечения срезов работают точно так же, как и в случае состроками. Однако в результате обращения к элементу по индексу возвращается объект, который расположен по указанному смещению, а в результате операции извлечения среза всегда возвращается новый список:>>> L = [‘spam’, ‘Spam’,>>> L[2]‘SPAM!’>>> L[-2]‘Spam’>>> L[1:][‘Spam’, ‘SPAM!’]‘SPAM!’]# Отсчет смещений начинается с нуля# Отрицательное смещение: отсчитывается справа# Операция извлечения среза возвращает разделы спискаЗдесь следует отметить следующее: поскольку списки (и объекты других типов) могут быть вложены в другие списки, иногда бывает необходимо объединять в цепочку несколько индексов, чтобы получить доступ к элементам наболее глубоком уровне вложенности в структуре данных.
Например, один изпростейших способов представления матриц (многомерных массивов) в языкеPython заключается в использовании вложенных списков. Ниже приводитсяпример двухмерного массива размером 3x3, построенного на базе списков:>>> matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]С помощью первого индекса извлекается целая строка (в действительности –вложенный список), а с помощью второго извлекается элемент этой строки:>>>[4,>>>5>>>7>>>......>>>5matrix[1]5, 6]matrix[1][1]matrix[2][0]matrix = [[1, 2, 3],[4, 5, 6],[7, 8, 9]]matrix[1][1]Предыдущий пример демонстрирует, в частности, что определение списка может при необходимости располагаться в нескольких строках, так как списокограничен квадратными скобками (подробнее о синтаксисе будет говоритьсяв следующей части книги). Далее в этой главе будут также представлены матрицы, реализованные на базе словарей.
Кроме того, для высокопроизводительной работы с числовыми данными упомянутый в главе 5 модуль NumPyпредоставляет другие способы организации матриц.Изменение спискаСписки относятся к категории изменяемых объектов, поэтому они поддерживают операции, которые изменяют сам список непосредственно. То есть всеоперации, представленные в этом разделе, изменяют сам список объектов и неприводят к необходимости создавать новую копию, как это было в случае соСписки в действии259строками.
В языке Python приходится иметь дело только со ссылками на объекты, что обусловливает существенные различия между непосредственнымизменением объекта и созданием нового объекта – как обсуждалось в главе 6,непосредственное изменение объекта может отражаться более чем на однойссылке.Присваивание по индексам и срезамПри использовании списков существует возможность изменять их содержимое, выполняя присваивание значений элементам (по смещению) или целымразделам (срезам) списка:>>> L = [‘spam’, ‘Spam’, ‘SPAM!’]>>> L[1] = ‘eggs’# Присваивание по индексу элемента>>> L[‘spam’, ‘eggs’, ‘SPAM!’]>>> L[0:2] = [‘eat’, ‘more’] # Присваивание срезу: удаление+вставка>>> L# Элементы 0 и 1 были заменены[‘eat’, ‘more’, ‘SPAM!’]Обе операции присваивания – и отдельному элементу, и срезу – производятся непосредственно в списке – они изменяют сам список, а не создают новыйсписок объектов.
Операция присваивания по индексу в языке Python работаетпрактически так же, как в языке C и во многих других языках программирования: интерпретатор замещает старую ссылку на объект в указанном смещении на новую.Присваивание срезу, последняя операция в предыдущем примере, замещаетцелый раздел списка за один прием. Поскольку это довольно сложная операция, проще будет представить ее, как последовательное выполнение двух действий:1. Удаление. Раздел списка, определяемый слева от оператора =, удаляется.2. Вставка.
Новые элементы, содержащиеся в объекте, расположенном справа от оператора =, вставляются в список, начиная с левого края, где находился прежний удаленный срез.1В действительности это не совсем то, что происходит на самом деле, но это достаточно точно объясняет, почему число вставляемых элементов не должно соответствовать числу удаляемых элементов. Например, представим, что списокL имеет значение [1,2,3], тогда в результате операции присваивания L[1:2]=[4,5]будет получен список [1,4,5,3]. Интерпретатор сначала удалит 2 (срез, состоящий из одного элемента), а затем, начиная с позиции удаленного элемента 2,вставит элементы 4 и 5.
Это также объясняет, почему операция L[1:2]=[] в действительности является операцией удаления – интерпретатор удалит срез (элемент со смещением 1) и затем вставит пустой список.В результате операция присваивания срезу замещает целый раздел списка,или «столбец», за одно действие. Поскольку длина последовательности справаот оператора = не должна обязательно соответствовать длине среза, которому1Здесь требуется дополнительное уточнение, описывающее случай, когда при присваивании происходит перекрытие срезов, например: выражение L[2:5]=L[3:6], будетвыполнено безошибочно, потому что перед тем, как срез слева будет удален, сначалабудет произведено извлечение среза справа.260Глава 8. Списки и словаривыполняется присваивание, эта операция может использоваться для замены(посредством перезаписи), расширения (посредством вставки) или сжатия (посредством удаления) требуемого списка.
Это довольно мощная операция, но,честно говоря, она достаточно редко используется на практике. Обычно используются более простые способы замены, вставки и удаления (например,операция конкатенация и методы списков insert, pop и remove), которые программисты предпочитают использовать на практике.Методы списковКак и строки, объекты списков в языке Python поддерживают специфичныеметоды, многие из которых изменяют сам список непосредственно:>>> L.append(‘please’) #>>> L[‘eat’, ‘more’, ‘SPAM!’,>>> L.sort()#>>> L[‘SPAM!’, ‘eat’, ‘more’,Вызов метода добавления элемента в конец списка‘please’]Сортировка элементов списка (‘S’ < ‘e’)‘please’]Методы были представлены в главе 7.
Коротко напомню, что методы – этофункции (в действительности – атрибуты, ссылающиеся на функции), которыесвязаны с определенным типом объектов. Методы обеспечивают выполнениеспецифических операций, например методы списков, представленные здесь,доступны только для списков.Наиболее часто используемым методом, пожалуй, является метод append, который просто добавляет единственный элемент (ссылку на объект) в конец списка. В отличие от операции конкатенации, метод append принимает единственный объект, а не список. По своему действию выражение L.append(X) похоже навыражение L+[X], но в первом случае изменяется сам список, а во втором – создается новый список.1Другой часто используемый метод – метод sort, выполняет переупорядочивание элементов в самом списке. По умолчанию он использует стандартные операторы сравнения языка Python (в данном случае выполняется сравниваниестрок) и выполняет сортировку в порядке возрастания значений.Однако существует возможность изменить порядок сортировки с помощьюименованных аргументов – специальных синтаксических конструкций вида«����������������������������������������������������������������������name������������������������������������������������������������������=�����������������������������������������������������������������value������������������������������������������������������������», которые используются в вызовах функций для передачи параметров настройки по их именам.
Именованный аргумент key в вызове методаsort позволяет определить собственную функцию сравнения, принимающуюединственный аргумент и возвращающую значение, которое будет использовано в операции сравнения, а именованный аргумент reverse позволяет выполнить сортировку не в порядке возрастания, а в порядке убывания:1В отличие от операции конкатенации (+), метод append не создает новый объект, поэтому обычно он выполняется быстрее.
Существует возможность имитировать работу метода append с помощью операции присваивания срезу: выражение L[len(L):]=[X]соответствует вызову L.append(X), а выражение L[:0]=[X] соответствует операции добавления в начало списка. В обоих случаях удаляется пустой сегмент списка и вставляется элемент X, при этом изменяется сам список L, так же быстро, как при использовании метода append.Списки в действии261>>> L = [‘abc’, ‘ABD’, ‘aBe’]>>> L.sort()# Сортировка с учетом регистра символов>>> L[‘ABD’, ‘aBe’, ‘abc’]>>> L = [‘abc’, ‘ABD’, ‘aBe’]>>> L.sort(key=str.lower)# Приведение символов к нижнему регистру>>> L[‘abc’, ‘ABD’, ‘aBe’]>>>>>> L = [‘abc’, ‘ABD’, ‘aBe’]>>> L.sort(key=str.lower, reverse=True) # Изменяет направление сортировки>>> L[‘aBe’, ‘ABD’, ‘abc’]Аргумент key может также пригодиться при сортировке списков словарей, когда с его помощью можно указать ключ, по которому будет определяться положение каждого словаря в отсортированном списке.
Словари мы будем изучатьниже, в этой главе, а более подробные сведения об именованных аргументах выполучите в четвертой части книги.Сравнивание и сортировка в Python 3.0: В Python 2.6 и в болееранних версиях сравнивание выполняется по-разному для объектов разных типов (например, списков и строк) – язык задаетспособ упорядочения различных типов, который можно признать скорее детерминистским, чем эстетичным. Этот способупорядочения основан на именах типов, вовлеченных в операцию сравнения, например любые целые числа всегда меньшелюбых строк, потому что строка “int” меньше, чем строка “str”.При выполнении операции сравнения никогда не выполняетсяпреобразование типов объектов, за исключением сравниванияобъектов числовых типов.В Python 3.0 такой порядок был изменен: попытки сравниванияобъектов различных типов возбуждают исключение – вместосравнивания по названиям типов. Так как метод сортировки использует операцию сравнения, это означает, что инструкция [1,2, ‘spam’].sort() будет успешно выполнена в Python 2.����������X���������, но возбудит исключение в версии Python 3.0 и выше.Кроме того, в версии Python�������������������������������������������������������������������������� 3.0 больше не поддерживается возможность передачи методу sort произвольной функции сравнения, для реализации иного способа упорядочения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
