Списки

Создание и индексы

Список это много значений в одной переменной. Пишется в квадратных скобках через запятую:

a = [12, 7, 30, 5]
print(a)
print(a[0])      # первый элемент
print(a[-1])     # последний
print(len(a))    # сколько элементов

Индексы такие же, как у строк: с нуля, отрицательные считают с конца. Срезы тоже работают: a[:2] это первые два элемента.

Обычно список не пишут руками, а наполняют в цикле. Начинают с пустого [] и добавляют элементы через append:

a = []
for n in range(1, 31):
    if 30 % n == 0:
        a.append(n)      # добавили делитель в конец списка
print(a)
print('Делителей:', len(a))

Так удобнее, чем счётчик из темы 3: сразу видно не только сколько делителей, но и какие.

sum, min, max и другие

Для списков есть готовые функции, и с ними половина задач решается в одну строку:

a = [12, 7, 30, 5, 18, 41, 3, 26]
print(sum(a), min(a), max(a))
print('Среднее:', sum(a) / len(a))
print(41 in a, a.index(41))

Перебор и соседи

Перебирать список можно двумя способами, как строку.

По значениям, когда нужен только сам элемент:

a = [12, 7, 30, 5, 18]
for x in a:
    if x % 2 == 0:
        print(x)

По индексам, когда важно место элемента или его соседи:

a = [12, 7, 30, 5, 18, 41, 3, 26]
k = 0
for i in range(len(a) - 1):        # до предпоследнего: у последнего нет соседа справа
    if a[i] > a[i + 1]:
        k += 1
        print(a[i], a[i + 1])
print('Пар, где первое больше второго:', k)

Это ровно то, о чём №17: «пара это два соседних элемента последовательности». Разница только в том, что на экзамене числа будут в файле, а условие длиннее.

Генераторы списков

Цикл с append встречается так часто, что для него есть короткая запись:

# длинно
a = []
for n in range(1, 31):
    if 30 % n == 0:
        a.append(n)
print(a)

# коротко, то же самое
b = [n for n in range(1, 31) if 30 % n == 0]
print(b)

Читается почти как по-русски: «n для каждого n от 1 до 30, если 30 делится на n». Перед for можно написать выражение, тогда в список попадёт не само n, а то, что из него получилось:

print([n * n for n in range(1, 6)])          # квадраты
print([int(c) for c in '2026'])              # цифры числа
print(sum([int(c) for c in '2026']))         # сумма цифр в одну строку

Изменение списка

В отличие от строки, список можно менять по элементу:

a = [12, 7, 30]
a[1] = 100
print(a)

Обмен местами

Поменять два элемента местами хочется так: a[0] = a[2], потом a[2] = a[0]. Но это не работает:

a = [1, 2, 3]
a[0] = a[2]      # теперь a[0] = 3
a[2] = a[0]      # a[2] = 3, исходная 1 уже потеряна
print(a)

Команды выполняются по очереди, и после первой строки старого значения уже нет. В Python есть короткая запись, которая меняет местами сразу:

a = [1, 2, 3]
a[0], a[2] = a[2], a[0]
print(a)

Так же меняют местами две переменные: x, y = y, x.

Сортировка

a.sort() сортирует сам список, sorted(a) возвращает новый отсортированный, а старый не трогает. По убыванию: reverse=True.

a = [12, 7, 30, 5]
print(sorted(a))
print(sorted(a, reverse=True))
print(a)          # исходный не изменился

Подробно про сортировку, в том числе по хитрому правилу, будет в теме 11.

Сломай код

IndexError: сосед за краем

a = [1, 2, 3]
for i in range(len(a)):
    print(a[i] + a[i + 1])

list index out of range. На последнем элементе a[i + 1] выходит за конец. Для соседей нужен range(len(a) - 1).

Тихая ошибка: a = a.append(…)

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

Вывелось None. append меняет список на месте и ничего не возвращает. Присвоив результат обратно в a, мы потеряли список. Пиши просто a.append(3). С sort то же самое: a = a.sort() даст None.

Тихая ошибка: копия, которая не копия

a = [1, 2, 3]
b = a          # кажется, что это копия
b.append(4)
print(a)

Изменили b, а поменялся и a. b = a не копирует список, а даёт ему второе имя. Настоящая копия: b = a.copy() или b = a[:].

Где пригодится на ЕГЭ

Как выглядит №25 со списком делителей. Найдём все делители числа 120, кроме 1 и самого числа, и их сумму:

n = 120
d = [x for x in range(2, n) if n % x == 0]
print(d)
print(len(d), sum(d))

В №25 обычно спрашивают про числа в большом диапазоне, и перебор до n будет медленным. Как ускорить, разберём в теме 7, когда появятся функции.