Списки

Списки (массивы) на языке Python.

Списки в Python - 1

Массивы? Нет, списки.

Большинство программ работает не с отдельными переменными, а с набором переменных. Например, программа может обрабатывать информацию об учащихся класса, считывая список учащихся с клавиатуры или из файла, при этом изменение количества учащихся в классе не должно требовать модификации исходного кода программы.

Раньше мы сталкивались с задачей обработки элементов последовательности, например, вычисляя наибольший элемент последовательности. Но при этом мы не сохраняли всю последовательность в памяти компьютера, однако, во многих задачах нужно именно сохранять всю последовательность, например, если бы нам требовалось вывести все элементы последовательности в возрастающем порядке («отсортировать последовательность»).

Для хранения таких данных можно использовать структуру данных, называемую в Питоне список (в большинстве же языков программирования используется другой термин «массив»). Список представляет собой последовательность элементов, пронумерованных от 0, как символы в строке. Список можно задать перечислением элементов списка в квадратных скобках, например, список можно задать так:

Primes = [2, 3, 5, 7, 11, 13]
Rainbow = ['Red', 'Orange', 'Yellow', 'Green', 'Blue', 'Indigo', 'Violet']

В списке Primes — 6 элементов, а именно, Primes[0] == 2, Primes[1] == 3, Primes[2] == 5, Primes[3] == 7, Primes[4] == 11, Primes[5] == 13. Список Rainbow состоит из 7 элементов, каждый из которых является строкой.

Также как и символы строки, элементы списка можно индексировать отрицательными числами с конца, например, Primes[-1] == 13, Primes[-6] == 2.

Длину списка, то есть количество элементов в нем, можно узнать при помощи функции len, например, len(A) == 6.

Рассмотрим несколько способов создания и считывания списков. Прежде всего можно создать пустой список (не содержащий элементов, длины 0), в конец списка можно добавлять элементы при помощи метода append. Например, если программа получает на вход количество элементов в списке n, а потом n элементов списка по одному в отдельной строке, то организовать считывание списка можно так:

A = []
for i in range(int(input())):
     A.append(int(input()))

В этом примере создается пустой список, далее считывается количество элементов в списке, затем по одному считываются элементы списка и добавляются в его конец.

Для списков целиком определены следующие операции: конкатенация списков (добавление одного списка в конец другого) и повторение списков (умножение списка на число). Например:

A = [1, 2, 3]
B = [4, 5]
C = A + B
D = B * 3

В результате список C будет равен [1, 2, 3, 4, 5], а список D будет равен [4, 5, 4, 5, 4, 5]. Это позволяет по-другому организовать процесс считывания списков: сначала считать размер списка и создать список из нужного числа элементов, затем организовать цикл по переменной i начиная с числа 0 и внутри цикла считывается i-й элемент списка:

A = [0] * int(input())
for i in range(len(A)):
     A[i] = int(input())

Вывести элементы списка A можно одной инструкцией print(A), при этом будут выведены квадратные скобки вокруг элементов списка и запятые между элементами списка. Такой вывод неудобен, чаще требуется просто вывести все элементы списка в одну строку или по одному элементу в строке. Приведем два примера, также отличающиеся организацией цикла:

for i in range(len(A)):
     print(A[i])

Здесь в цикле меняется индекс элемента i, затем выводится элемент списка с индексом i.

for elem in A:
     print(elem, end = ' ')

В этом примере элементы списка выводятся в одну строку, разделенные пробелом, при этом в цикле меняется не индекс элемента списка, а само значение переменной (например, в цикле for elem in ['red', 'green', 'blue'] переменная elem будет последовательно принимать значения 'red', 'green', 'blue'.

Методы split и join

Элементы списка могут вводиться по одному в строке, в этом случае строку можно считать функцией input(). После этого можно использовать метод строки split, возвращающий список строк, разрезав исходную строку на части по пробелам. Пример:

A = input().split()

Если при запуске этой программы ввести строку 1 2 3, то список A будет равен ['1', '2', '3']. Обратите внимание, что список будет состоять из строк, а не из чисел. Если хочется получить список именно из чисел, то можно затем элементы списка по одному преобразовать в числа:

for i in range(len(A)):
     A[i] = int(A[i])

Используя функции языка map и list то же самое можно сделать в одну строку:

A = list(map(int, input().split()))

Объяснений, как работает этот код, пока не будет. Если нужно считать список действительных чисел, то нужно заменить тип int на тип float.

У метода split есть необязательный параметр, который определяет, какая строка будет использоваться в качестве разделителя между элементами списка. Например, метод split('.') вернет список, полученный разрезанием исходной строки по символам '.'.

Используя «обратные» методы можно вывести список при помощи однострочной команды. Для этого используется метод строки join. У этого метода один параметр: список строк. В результате получается строка, полученная соединением элементов списка (которые переданы в качестве параметра) в одну строку, при этом между элементами списка вставляется разделитель, равный той строке, к которой применяется метод. Например программа

A = ['red', 'green', 'blue']
print(' '.join(A))
print(''.join(A))
print('***'.join(A))

выведет строки 'red green blue', redgreenblue и red***green***blue.

Если же список состоит из чисел, то придется использовать еще и функцию map. То есть вывести элементы списка чисел, разделяя их пробелами, можно так:

print(' '.join(map(str, A)))

Генераторы списков

Для создания списка, заполненного одинаковыми элементами, можно использовать оператор повторения списка, например:

A = [0] * n

Для создания списков, заполненных по более сложным формулам можно использовать генераторы: выражения, позволяющие заполнить список некоторой формулой. Общий вид генератора следующий:

[ выражение for переменная in список]

где переменная — идентификатор некоторой переменной, список — список значений, который принимает данная переменная (как правило, полученный при помощи функции range), выражение — некоторое выражение, которым будут заполнены элементы списка, как правило, зависящее от использованной в генераторе переменной.

Вот несколько примеров использования генераторов.

Создать список, состоящий из n нулей можно и при помощи генератора:

A = [ 0 for i in range(n)]

Создать список, заполненный квадратами целых чисел можно так:

A = [ i ** 2 for i in range(n)]

Если нужно заполнить список квадратами чисел от 1 до n, то можно изменить параметры функции range на range(1, n + 1):

A = [ i ** 2 for i in range(1, n + 1)]

Вот так можно получить список, заполненный случайными числами от 1 до 9 (используя функцию randint из модуля random):

A = [ randint(1, 9) for i in range(n)]

А в этом примере список будет состоять из строк, считанных со стандартного ввода: сначала нужно ввести число элементов списка (это значение будет использовано в качестве аргумента функции range), потом — заданное количество строк:

A = [ input() for i in range(int(input()))]

Задача №3828. Четные индексы

Выведите все элементы списка с четными индексами (то есть A[0], A[2], A[4], ...).

Программа должна быть эффективной и не выполнять лишних действий!

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
1 2 3 4 5 1 3 5

Решение
a = input().split()
for i in range(0, len(a), 2):
     print(a[i], end=" ")

Задача №3829. Четные элементы

Выведите все четные элементы списка.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
1 2 2 3 3 3 4 2 2 4

Решение
a = list(map(int, input().split()))
for i in range(len(a)):
     if a[i] % 2 == 0:
          print(a[i], end=' ')

Задача №3830. Количество положительных

Найдите количество положительных ( > 0 ) элементов в данном списке.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
1 -2 3 -4 5 3

Решение
a = list(map(int, input().split()))
count = 0
for i in range(len(a)):
     if a[i] > 0:
          count += 1
print(count)

Задача №3832. Соседи одного знака

Дан список чисел. Если в нем есть два соседних элемента одного знака, выведите эти числа. Если соседних элементов одного знака нет - не выводите ничего. Если таких пар соседей несколько - выведите первую пару.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
-1 2 3 -1 -2 2 3

Решение
a = list(map(int, input().split()))
for i in range(len(a) - 1):
     n = a[i]
     i += 1
     m = a[i]
     if (n * m) > 0:
          print(n, m, end=' ')
          break

Задача №3834. Наибольший элемент

Дан список чисел. Выведите значение наибольшего элемента в списке, а затем индекс этого элемента в списке. Если наибольших элементов несколько, выведите индекс первого из них.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
1 2 3 2 1 3 2

Решение
a = input().split()
elem = int(a[0])
n = 0
max_i = 0
for i in range(1, len(a)):
     n = int(a[i])
     if n > elem:
          elem = n
          max_i = i
print(elem, max_i)

Задача №3839. Вывести в обратном порядке

Выведите элементы данного списка в обратном порядке, не изменяя сам список.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1

Решение
a = list(map(int, input().split()))
print(' '.join(map(str, a[::-1])))

Задача №3843. Переставить min и max

В списке все элементы различны. Поменяйте местами минимальный и максимальный элемент этого списка.

Входные данные
Вводится список целых чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
3 4 5 2 1 3 4 1 2 5

Решение
a = list(map(int, input().split()))
idx_min = a.index(min(a))
idx_max = a.index(max(a))
a[idx_min], a[idx_max] = a[idx_max], a[idx_min]
print(' '.join(map(str, a)))

Задача №3844. Удалить элемент

Дан список из чисел и индекс элемента в списке k. Удалите из списка элемент с индексом k, сдвинув влево все элементы, стоящие правее элемента с индексом k.

Программа получает на вход список, затем число k. Программа сдвигает все элементы, а после этого удаляет последний элемент списка при помощи метода pop().

Программа должна осуществлять сдвиг непосредственно в списке, а не делать это при выводе элементов. Также нельзя использовать дополнительный список.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке. В следующей строке вводится одно целое число.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
7 6 5 4 3 2 1
2
7 6 4 3 2 1

Решение
a = list(map(int, input().split()))
k = int(input())
for i in range(k, len(a) - 1):
     a[i] = a[i + 1]
a.pop(len(a) - 1)
for i in range(len(a)):
     print(a[i], end=' ')

Задача №3845. Вставить элемент

Дан список целых чисел, число k и значение C. Необходимо вставить в список на позицию с индексом k элемент, равный C, сдвинув все элементы имевшие индекс не менее k вправо.

Поскольку при этом количество элементов в списке увеличивается, после считывания списка в его конец нужно будет добавить новый элемент, используя метод append().

Вставку необходимо осуществлять уже в считанном списке, не делая этого при выводе и не создавая дополнительного списка.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке. В следующей строке вводятся два целых числа.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
7 6 5 4 3 2 1
2 0
7 6 0 5 4 3 2 1

Решение
a = [int(i) for i in input().split()]
k, c = [int(i) for i in input().split()]
a.append(0)
for j in range(len(a) - 1, k, -1):
     a[j] = a[j - 1]
a[k] = c
print(' '.join([str(j) for j in a]))

Задача №3846. Количество совпадающих пар

Дан список чисел. Посчитайте, сколько в нем пар элементов, равных друг другу. Считается, что любые два элемента, равные друг другу образуют одну пару, которую необходимо посчитать.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
1 2 3 2 3 2

Ввод Вывод
1 1 1 1 1 10

Решение
a = input().split()
x = 0
for i in range(len(a)):
     for j in range(i + 1, len(a)):
          if a[i] == a[j]:
               x += 1
print(x)

Задача №3847. Уникальные элементы

Дан список. Выведите те его элементы, которые встречаются в списке только один раз. Элементы нужно выводить в том порядке, в котором они встречаются в списке.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
1 2 2 3 3 3 1

Решение
a = [int(q) for q in input().split()]
for i in range(len(a)):
     for j in range(len(a)):
          if i != j and a[i] == a[j]:
               break
     else:
          print(a[i], end=' ')

Задача №3848. Количество различных элементов - 2

Дан список. Посчитайте, сколько в нем различных элементов, не изменяя самого списка.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
3 2 1 2 3 3

Решение
a = list(map(int, input().split()))
count = 0
k = []
for x in a:
     if x not in k:
          count += 1
          k.append(x)
print(len(k))

Задача №3849. Самое частое число

Дан список. Не изменяя его и не используя дополнительные списки, определите, какое число в этом списке встречается чаще всего.

Если таких чисел несколько, выведите любое из них.

Входные данные
Вводится список чисел. Все числа списка находятся на одной строке.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.

Примеры

Ввод Вывод
1 2 3 2 3 3 3

Решение
a = list(map(int, input().split()))
m = a[0]
count = a.count(m)
for elem in a:
     if a.count(elem) > count:
          m = elem
          count = a.count(elem)
print(m)