10 наиболее часто задаваемых вопросов о списках Python на Stack Overflow

10 наиболее часто задаваемых вопросов о списках Python на Stack Overflow

Stack Overflow — это кладезь информации, где вы можете найти тысячи вопросов и ответов по программному обеспечению, программированию, науке о данных и многим другим областям.

Информация, находящаяся в этом источнике, является невероятно ценным ресурсом. Вопросы в Stack Overflow исходят от людей, пытающихся решить проблему на работе или совершающих ошибку при использовании программного инструмента. Таким образом, Stack Overflow отражает проблемы в реальной жизни, и делает это очень точно.

В этой статье мы рассмотрим 10 наиболее часто задаваемых вопросов о списках Python на Stack Overflow.

Список — это встроенная структура данных в Python. Он представлен в виде набора данных в квадратных скобках и может использоваться для хранения данных разных типов.

Я искал вопросы, используя теги «python» и «list», и сортировал их по количеству баллов.

Давайте начнём!

1. Доступ к индексу в циклах for

Этот вопрос можно обобщить и на другие итерируемые объекты, такие как кортежи и строки. В основном это вопрос о том, как получить индекс элемента вместе с самим элементом.

Самый простой ответ на этот вопрос — использовать функцию enumerate, которая возвращает кортеж, содержащий количество и значения, полученные в результате итерации.

names = ["John", "Jane", "Ashley"]

for idx, x in enumerate(names):
    print(idx, x)

# output
0 John
1 Jane
2 Ashley

По умолчанию счётчик начинается с 0, но это можно изменить с помощью параметра start.

names = ["John", "Jane", "Ashley"]

for idx, x in enumerate(names, start=10):
    print(idx, x)

# output
10 John
11 Jane
12 Ashley

2. Как сделать плоский список из списка списков?

На рисунке ниже показано, в чём заключается суть самого вопроса:

Вы можете сделать это преобразование, используя понимание списка следующим образом:

# using list comprehension
mylist = [
    [1, 5, 3],
    [4, 2, 1],
    [5, 6]
]

myflatlist = [item for sublist in mylist for item in sublist]

print(myflatlist)

# output
[1, 5, 3, 4, 2, 1, 5, 6]

Приведённое выше понимание списка также можно записать как вложенные циклы for. Это более интуитивно понятно и проще для понимания, но понимание списка более эффективно, особенно при работе с большими списками.

# using for loops
mylist = [
    [1, 5, 3],
    [4, 2, 1],
    [5, 6]
]

myflatlist = []

for sublist in mylist:
    for item in sublist:
        myflatlist.append(item)
        
print(myflatlist)

# output
[1, 5, 3, 4, 2, 1, 5, 6]

Если вы используете Pandas, функция explode делает эту операцию выравнивания довольно простой, но сначала вам нужно преобразовать список в серию Pandas. Если вы хотите, чтобы окончательный вывод был списком, вы можете преобразовать вывод функции explode в список с помощью конструктора списка.

# using the explode function
import pandas as pd

myflatlist = list(pd.Series(mylist).explode())

print(myflatlist)

# output
[1, 5, 3, 4, 2, 1, 5, 6]

3. Поиск индекса элемента в списке

Индекс элемента может использоваться для доступа к элементу в списке. Вот пример, иллюстрирующий данную ситуацию:

names = ["John", "Jane", "Ashley", "Max", "Jane"]

# item with index 2 (i.e. the third item)
names[2]

# output
'Ashley'

Элемент с индексом 2 является третьим элементом, поскольку индексация начинается с 0.

Вопрос заключается в том, как найти этот индекс. Это можно сделать с помощью встроенного метода index.

names = ["John", "Jane", "Ashley", "Max", "Jane"]

names.index("Ashley")

# output
2

Начиная с самого начала, метод index просматривает список по порядку, пока не найдет совпадение, а затем останавливается. Таким образом, в случае наличия нескольких вхождений одного и того же элемента метод index возвращает индекс только первого.

Если вы хотите получить индексы всех вхождений, вы можете использовать функцию enumerate в понимании списка следующим образом:

names = ["John", "Jane", "Ashley", "Max", "Jane", "Abby", "Jane"]

janes_indexes = [idx for idx, item in enumerate(names) if item == "Jane"]

print(janes_indexes)

# output
[1, 4, 6]

Она возвращает список значений индекса для данного элемента.

4. Как объединить два списка в Python?

Вы можете объединять списки, просто используя оператор «+».

list_1 = [1, 3, 4]
list_2 = [12, 23, 30]

combined = list_1 + list_2

print(combined)

# output
[1, 3, 4, 12, 23, 30]

Вы также можете использовать функцию extend. Она не возвращает комбинированный список, а расширяет первый список элементами второго списка.

list_1 = [1, 3, 4]
list_2 = [12, 23, 30]

list_1.extend(list_2)

print(list_1) # list_1 is now the combined list, list_2 remains the same

# output
[1, 3, 4, 12, 23, 30]

5. Как проверить, пуст ли список?

Есть разные способы проверить, пуст ли список.

Один из вариантов — использовать тот факт, что пустые последовательности и коллекции имеют булевое значение False, которое можно использовать в операторе if, чтобы проверить, пуст ли список.

names = []

if not names:
    print("list is not empty!")

# output
list is not empty!

Вы также можете использовать встроенную функцию len, которая возвращает количество элементов в списке. Если это значение равно 0, то список пуст.

len(names)

# output
0

6. В чем разница между методами append и extend в Python?

Метод append можно использовать для добавления новых элементов в список.

names = ["Jane", "Max", "Ashley"]

names.append("John")

print(names)

# output
['Jane', 'Max', 'Ashley', 'John']

Каким бы ни был тип значения, оно добавляется в список как новый элемент.

names = ["Jane", "Max", "Ashley"]

new_names = ["John", "Adam"]

names.append(new_names)

print(names)

# output
['Jane', 'Max', 'Ashley', ['John', 'Adam']]

Приведённый выше список names содержит 4 элемента, потому что «John» и «Adam» добавлены в виде отдельного списка, поэтому «John» и «Adam» не являются отдельными элементами списка names.

Давайте проверим, существует ли значение «John» в списке names:

"John" in names

# output
False

Вот где функция extend вступает в игру. Она расширяет текущий список элементами нового списка. Если вы реализуете пример выше, используя функции extend, вы увидите, что «John» и «Adam» добавляются как отдельные элементы в список names.

names = ["Jane", "Max", "Ashley"]

new_names = ["John", "Adam"]

names.extend(new_names)

print(names)

# output
['Jane', 'Max', 'Ashley', 'John', 'Adam']

Теперь давайте проверим, существует ли значение «John» в списке names:

"John" in names

# output
True

7. Как разбить список на части одинакового размера?

На рисунке ниже показано, в чём заключается суть самого вопроса:

Для этой задачи можно использовать понимание списка.

Первым шагом является указание размера фрагмента, который будет использоваться для определения точек разделения.

mylist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]
chunk_size = 4

[mylist[i:i + chunk_size] for i in range(0, len(mylist), chunk_size)]

# output
[[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10, 11, 12]]

Не стесняйтесь поиграть с размером блока и посмотреть, как изменится результат.

8. Как отсортировать список словарей по значению словаря в Python?

Допустим, у вас есть следующий список, который содержит словари в качестве элементов:

employees = [
    {"name": "Max", "department": "sales"},
    {"name": "Jane", "department": "engineering"},
    {"name": "Ashley", "department": "hr"}
]

Вы хотите отсортировать элементы (например, словари) по именам. Это можно сделать с помощью встроенной в Pandas функции sorted. Для сортировки по именам нам нужно указать это с помощью параметра key.

employees_sorted = sorted(employees, key = lambda x: x["name"])

employees_sorted

# output
[{'name': 'Ashley', 'department': 'hr'},
 {'name': 'Jane', 'department': 'engineering'},
 {'name': 'Max', 'department': 'sales'}]

Параметр key определяет, как сортировать элементы. В этом случае лямбда-выражение используется для извлечения имён из словарей, которые затем используются для сортировки.

9. Как получить последний элемент списка?

Самый простой способ — использовать индексы.

Индекс первого элемента равен 0. Вы также можете начать индексацию с конца. В этом случае индекс первого элемента (т.е. последнего элемента списка) равен -1.

names = ["Jane", "Adam", "Matt", "Jennifer"]

names[-1]
# output
'Jennifer'


names[0]
# output
'Jane'

10. Как я могу случайным образом выбрать элемент из списка?

Для решения этой задачи может помочь модуль random.

Метод choice случайным образом выбирает один элемент:

import random

names = ["Jane", "Adam", "Matt", "Jennifer", "Abby"]

random.choice(names)

# output
'Matt'

Если вы хотите взять случайную выборку из n элементов, вы можете использовать метод sample:

import random

names = ["Jane", "Adam", "Matt", "Jennifer", "Abby"]

random.sample(names, 2) # random sample with 2 items

# output
['Abby', 'Matt']

Заключение

Список — это часто используемая структура данных. Он изменчив и может хранить данные разных типов, что делает его отличным выбором для хранения и управления данными. Чтобы писать эффективные программы на Python, вам нужно хорошо изучить списки и другие встроенные структуры данных (например, словарь, множество, кортеж).

Вопросы, затронутые в этой статье, связаны с трудностями, с которыми сталкиваются люди при работе со списками. Вы можете столкнуться с теми же проблемами. Даже если вы этого не сделаете, всё равно важно знать их, чтобы лучше понять особенности списков.