Последовательности в Python
В этой статье вы узнаете о последовательностях в Python и базовых операциях над ними.
Последовательность — это коллекция, элементы которого представляют собой некую последовательность.
На любой элемент последовательности можно ссылаться, используя его индекс, например, s[0] и s[1].
Индексы последовательности начинаются с 0, а не с 1. Поэтому первый элемент — s[0], а второй — s[1]. Если последовательность s состоит из n элементов, то последним элементом будет s[n-1].
В Python есть встроенные типы последовательностей: списки, байтовые массивы, строки, кортежи, диапазоны и байты. Последовательности могут быть изменяемыми и неизменяемыми.
Изменяемые: списки и байтовые массивы, неизменяемые: строки, кортежи, диапазоны и байты.
Последовательность может быть однородной или неоднородной. В однородной последовательности все элементы имеют одинаковый тип. Например, строки — это однородные последовательности, поскольку каждый элемент строки — символ — один и тот же тип.
А списки — неоднородные последовательности, потому что в них можно хранить элементы различных типов, включая целые числа, строки, объекты и т.д.
Примечание. C точки зрения хранения и операций однородные типы последовательностей более эффективны, чем неоднородные.
Последовательности и итерируемые объекты: разница
Итерируемый объект (iterable) — это коллекция объектов, в которой можно получить каждый элемент по очереди. Поэтому любая последовательность является итерируемой. Например, список — итерируемый объект.
Однако итерируемый объект может не быть последовательностью. Например, множество является итерируемым объектом, но не является последовательностью.
Примечание. Итерируемые объекты — более общий тип, чем последовательности.
Стандартные методы последовательностей
Ниже описаны некоторые встроенные в Python методы последовательностей:
1) Количество элементов последовательности
Чтобы получить количество элементов последовательности, можно использовать встроенную функцию len():
len(последовательность)
Пример
cities = ['Санкт-Петербург', 'Новосибирск', 'Москва']
print(len(cities))
Вывод
3
2) Проверка вхождения элемента в последовательность
Чтобы проверить, находится ли элемент в последовательности, можно использовать оператор in:
элемент in последовательность
Пример 1
Проверим, есть ли 'Новосибирск' в последовательности cities.
cities = ['Санкт-Петербург', 'Новосибирск', 'Москва']
print('Новосибирск' in cities)
Вывод
True
Чтобы проверить, отсутсвует ли элемент в последовательности, используется оператор not in.
Пример 2
Проверим, отсутсвует ли 'Новосибирск' в последовательности cities.
cities = ['Санкт-Петербург', 'Новосибирск', 'Москва']
print('Новосибирск' not in cities)
Вывод
False
3) Поиска индекса элемента в последовательности
Чтобы узнать индекс первого вхождения определенного элемента в последовательности, используется метод index().
последовательность.index(элемент)
Пример 1
numbers = [1, 4, 5, 3, 5, 7, 8, 5]
print(numbers.index(5))
Вывод
2
Индекс первого появления числа 5 в списке numbers — 2. Если числа в последовательности нет, Python сообщит об ошибке:
numbers = [1, 4, 5, 3, 5, 7, 8, 5]
print(numbers.index(10))
Вывод
Чтобы найти индекс вхождения элемента после определенного индекса, можно использовать метод index() в таком виде:
последовательность.index(элемент, индекс)
Пример 2
В следующем примере возвращается индекс первого вхождения числа 5 после третьего индекса:
numbers = [1, 4, 5, 3, 5, 7, 8, 5]
print(numbers.index(5, 3))Вывод
4
Чтобы найти индекс вхождения элемента между двумя определенными индексами, можно использовать метод index() в такой форме:
последовательность.index(элемент, i, j)
Поиск элемента будет осуществляться между i и j.
Пример 3
numbers = [1, 4, 5, 3, 5, 7, 8, 5]
print(numbers.index(5, 3, 5))
Вывод
4
4) Слайсинг последовательности
Чтобы получить срез от индекса i до индекса j (не включая его), используйте следующий синтаксис:
последовательность[i:j]
Пример 1
numbers = [1, 4, 5, 3, 5, 7, 8, 5]
print(numbers[2:6])
Вывод
Когда вы «слайсите» последовательность, представляйте, что индексы последовательности располагаются между двумя элементами, как показано на рисунке:
Расширенный слайсинг позволяет получить срез последовательности от индекса i до j (не включая его) с шагом k:
последовательность[i:j:k]
Пример 2
numbers = [1, 4, 5, 3, 5, 7, 8, 5]
print(numbers[2:6:2])
Вывод
[5, 5]
5) Получение максимального и минимального значений из последовательности
Если задан порядок между элементами в последовательности, можно использовать встроенные функции min() и max() для нахождения минимального и максимального элементов:
numbers = [1, 4, 5, 3, 5, 7, 8, 5]
print(min(numbers)) # Вывод: 1
print(max(numbers)) # Вывод: 8
6) Объединение (конкатенация) последовательностей
Чтобы объединить две последовательности в одну, используется оператор +:
последовательность3 = последовательность1 + последовательность2
Пример
east = ['Владивосток', 'Якутск']
west = ['Санкт-Петербург', 'Москва']
cities = east + west
print(cities)Вывод
['Владивосток', 'Якутск', 'Санкт-Петербург', 'Москва']
Неизменяемые последовательно объединять безопасно. В следующем примере мы доблавяем один элемент к списку west. И это не влияет на последовательность cities:
west.append('Благовещенск')
print(west)
print(cities)Вывод
['Владивосток', 'Якутск', 'Благовещенск']
['Владивосток', 'Якутск', 'Санкт-Петербург', 'Москва']
Однако когда вы работаете с изменяемыми последовательностями, стоит быть внимательными. . В следующем примере показано, как объединить список самого с собой.
city = [['Санкт-Петербург', 900_000]]
cities = city + city
print(cities)Вывод
Поскольку список является изменяемой последовательностью, адреса памяти первого и второго элементов из списка citites одинаковы:
print(id(cities[0]) == id(cities[1])) # Вывод: TrueКроме того, при изменении значения из исходного списка изменяется и объединенный список:
city[0][1] = 1_000_000
print(cities)Соберем все вместе:
city = [['Санкт-Петербург', 900_000]]
cities = city + city
print(cities)
print(id(cities[0]) == id(cities[1])) # Вывод: True
city[0][1] = 1_000_000
print(cities)Вывод
[['Санкт-Петербург', 900000], ['Санкт-Петербург', 900000]]
True
[['Санкт-Петербург', 1000000], ['Санкт-Петербург', 1000000]]7) Повторение последовательности
Чтобы повторить последовательность несколько раз, используется оператор умножения *.
В следующем примере строка повторяется 3 раза:
s = 'ха'
print(s*3)
Вывод
хахаха
