Nauč se Python > Kurzy > Začátečnický kurz PyLadies > Seznamy a n-tice > Seznamy

Encyklopedické informace z této stránky shrnuje Tahák na seznamy, který si můžeš vytisknout.

Seznamy

Dnes si ukážeme, jak pracovat se seznamy (angl. lists).

Začneme prakticky. Vytvoř si seznam pomocí následujícího kódu:

zviratka = ['pes', 'kočka', 'králík']
print(zviratka)

Nemůžeš najít hranaté závorky? Na české klávesnici zkus pravý Alt + F a G.

Seznam je hodnota, která může obsahovat spoustu dalších hodnot. Tak jako řetězec obsahuje sekvenci znaků, seznam obsahuje sekvenci jakýchkoli hodnot. V našem případě obsahuje sekvenci řetězců.

A tak jako můžeš pomocí cyklu for procházet řetězec po znacích, seznam můžeš procházet po jednotlivých prvcích:

for zviratko in zviratka:
    print(zviratko)

Seznamy se v programech vyskytují často: soubor se dá načíst jako seznam řetězců s jednotlivými řádky, seznam řetězců jako '7♥' a 'K♣' může posloužit jako balíček karet, matematika je plná číselných řad, e-shopy pracují se seznamy zboží.

Hodnoty v seznamu můžou být jakéhokoli typu:

prvni_prvocisla = [2, 3, 5, 7, 11]

Dokonce můžeš různé typy míchat v jednom seznamu. (S takovými namixovanými seznamy se ovšem příliš často nesetkáš. Různé typy hodnot se používají spíš v n-ticích, o kterých si povíme později):

seznam = [1, 'abc', True, None, range(10), len]
print(seznam)

Neměnitelné hodnoty

Důležitá vlastnost seznamů je, že se dají měnit.

Než vysvětlíme o co jde, připomeňme si jak fungují hodnoty, které se měnit nedají – např. čísla, řetězce, True/False/None.

Vyzkoušej si následující kousek kódu. Co je na něm „špatně“?

kamaradka = 'Žaneta'
print(kamaradka)
kamaradka.upper()
print(kamaradka)

Proměnná kamaradka obsahuje řetězec 'Žaneta' (který se už nedá změnit). Metoda upper() vytvoří a vrátí nový řetězec 'ŽANETA'. Výsledná hodnota se ale v našem programu nevyužije – Python ji vypočítá, ale pak ji „zahodí“.

Oprava je snadná: výsledek si ulož do proměnné. Často budeš chtít takový výsledek uložit zpátky do původní proměnné:

kamaradka = kamaradka.upper()

Tímto přiřazením Python „zahodí“ původní hodnotu, a od tohoto příkazu dál bude proměnná kamaradka označovat nový řetězec.

Podobně by se dala proměnná přenastavit na jakoukoli jinou hodnotu:

kamaradka = 'Žaneta'
print(kamaradka)
kamaradka = 'Alexandra'
print(kamaradka)

Měnění seznamů

A jak jsou na tom seznamy? Ty se měnit dají.

Základní způsob, jak změnit seznam, je přidání prvku na konec pomocí metody append. Ta nic nevrací (resp. vrací None), ale „na místě” (angl. in place) změní seznam, se kterým pracuje. Vyzkoušej si to:

>>> zviratka = ['pes', 'kočka', 'králík']
>>> print(zviratka)
['pes', 'kočka', 'králík']
>>> zviratka.append('morče')
>>> print(zviratka)
['pes', 'kočka', 'králík', 'morče']

Všimni si, že proměnná zviratka se nastavuje jen na začátku. V rámci celého běhu programu výše existuje jen jeden seznam. Na začátku má tři prvky, pak mu jeden přibude, ale stále je to jeden a ten samý seznam.

Takové měnění může být občas překvapující, protože stejná hodnota může být přiřazená ve více proměnných. Protože se mění hodnota samotná, může to vypadat, že se „mění proměnná, aniž na ni sáhneš”:

a = [1, 2, 3]   # Vytvoření seznamu
b = a           # Tady se nový seznam nevytváří!

# seznam vytvořený v prvním řádku má teď dvě jména: "a" a "b",
# ale stále pracuješ jenom s jedním seznamem

print(b)
a.append(4)
print(b)

Další způsoby, jak měnit seznamy

Kromě metody append, která přidává jediný prvek na konec, existuje spousta dalších metod, které seznamy mění. Všechny udělají změny přímo v daném seznamu a (kromě pop) vrací None:

  • extend() přidá více prvků najednou,
  • insert() přidá prvek na danou pozici,
  • pop() odebere a vrátí poslední prvek,
  • remove() odstraní první výskyt daného prvku,
  • sort() seznam seřadí (řetězce podle “abecedy”, čísla vzestupně),
  • reverse() obrátí pořadí prvků,
  • clear() odstraní všechny prvky.

Tahák

Například:

zviratka = ['pes', 'kočka', 'králík']
zviratka.append('morče')      # ['pes', 'kočka', 'králík', 'morče']
zviratka.insert(2, 'had')     # ['pes', 'kočka', 'had', 'králík', 'morče']
zviratka.pop()                # ['pes', 'kočka', 'had', 'králík'], vrátí 'morče'
zviratka.remove('had')        # ['pes', 'kočka', 'králík']
zviratka.sort()               # ['kočka', 'králík', 'pes']
zviratka.reverse()            # ['pes', 'králík', 'kočka']
zviratka.clear()              # []

Vybírání ze seznamů

Často budeš ze seznamu chtít vybrat prvek na určité pozici. To funguje jako u řetězců: do hranatých závorek dáš číslo prvku. Stejně jako u řetězců se čísluje od nuly a záporná čísla číslují od konce.

zviratka = ['pes', 'kočka', 'králík']
print(zviratka[2])

Hranatými závorkami můžeš získat i podseznam. Diagram z materiálů k řetězcům ukazuje, jak u takového „sekání” číslovat: funguje to stejně, jen místo menšího řetězce dostaneš menší seznam.

print(zviratka[2:-3])

„Sekáním“ vzniká nový seznam – když pak ten původní změníš, v novém menším seznamu se to neprojeví.

Měnění prvků

Na rozdíl od řetězců (které se měnit nedají) můžeš u existujících seznamů nastavovat konkrétní prvky – a to tak, že do prvku přiřadíš jako by to byla proměnná:

zviratka = ['pes', 'kočka', 'králík']
zviratka[1] = 'koťátko'
print(zviratka)

Přiřazovat se dá i do podseznamu – v tomto případě se podseznam nahradí jednotlivými prvky z toho, co přiřadíš.

zviratka = ['pes', 'kočka', 'králík', 'had', 'andulka']
print(zviratka[1:-1])
zviratka[1:-1] = ['koťátko', 'králíček', 'hádě']
print(zviratka)

Mazání prvků

Přiřazením do podseznamu můžeš i změnit délku seznamu nebo některé prvky úplně odstranit:

zviratka = ['pes', 'kočka', 'králík']
zviratka[1:-1] = ['had', 'ještěrka', 'drak']
print(zviratka)
zviratka[1:-1] = []
print(zviratka)

Tenhle zápis pro mazání prvků je ale docela nepřehledný. Proto na to existuje zvláštní příkaz jménem del. Jak už jeho název (z angl. delete, smazat) napovídá, smaže, co mu přijde pod ruku – jednotlivé prvky seznamů, podseznamy, … a dokonce i proměnné! Zkus si:

zviratka = ['pes', 'kočka', 'králík', 'had', 'ještěrka', 'andulka']

print(zviratka[-1])
del zviratka[-1]
print(zviratka)

print(zviratka[1:-1])
del zviratka[1:-1]
print(zviratka)

del zviratka
print(zviratka)

Na mazání prvků můžeš použít i metody zmíněné výše:

  • pop odstraní poslední prvek v seznamu a vrátí ho,
  • remove najde v seznamu první výskyt daného prvku a odstraní ho,
  • clear vyprázdní celý seznam.
balicek = ['eso', 'sedma', 'svršek', 'sedma', 'král']
liznuta_karta = karty.pop()
print(liznuta_karta)
print(balicek)

balicek.remove('sedma')
print(balicek)

balicek.clear()
print(balicek)

Řazení

Metoda sort seřadí prvky seznamu.

seznam = [4, 7, 8, 3, 5, 2, 4, 8, 5]
seznam.sort()
print(seznam)

Aby se daly seřadit, musí být prvky seznamu vzájemně porovnatelné – konktrétně na ně musí fungovat operátor <. Seznam s mixem čísel a řetězců tedy seřadit nepůjde. Operátor < definuje i jak přesně sort řadí: čísla podle velikosti; řetězce podle speciální „abecedy” která řadí velká písmena za malá, česká až za anglická, atd.

Metoda sort zná pojmenovaný argument reverse. Pokud ho nastavíš na True, řadí se naopak.

seznam = [4, 7, 8, 3, 5, 2, 4, 8, 5]
seznam.sort(reverse=True)
print(seznam)

Známé operace se seznamy

Spousta toho, co můžeš dělat s řetězci, má stejný účinek i u seznamů. Třeba sečítání a násobení číslem:

melodie = ['C', 'E', 'G'] * 2 + ['E', 'E', 'D', 'E', 'F', 'D'] * 2 + ['E', 'D', 'C']
print(melodie)

Stejně jako u řetězců jde sečítat jen seznam se seznamem – ne třeba seznam s řetězcem.

Další staří známí jsou funkce len, metody count a index, a operátor in.

print(len(melodie))         # Délka seznamu
print(melodie.count('D'))   # Počet 'D' v seznamu
print(melodie.index('D'))   # Číslo prvního 'D'
print('D' in melodie)       # Je 'D' v seznamu?

Poslední tři se ale přece jen chovají kapku jinak: u řetězců pracují s podřetězci, u seznamů jen s jednotlivými prvky. Takže ačkoliv melodie výše obsahuje prvky 'D' a 'E' vedle sebe, 'DE' v seznamu není:

print('DE' in melodie)
print(melodie.count('DE'))
print(melodie.index('DE'))

Seznam jako podmínka

Seznam můžeš použít v příkazu if (nebo while) jako podmínku, která platí, když v tom seznamu něco je. Jinými slovy, seznam je tu „zkratka“ pro len(seznam) > 0.

if seznam:
    print('V seznamu něco je!')
else:
    print('Seznam je prázdný!')

Podobně můžeš v podmínce použít i řetězce. A dokonce i čísla – ta jako podmínka platí, pokud jsou nenulová.

Tvoření seznamů

Tak jako funkce int převádí na celá čísla a str na řetězce, funkce list převádí na seznam. Jako argument jí můžeš předat jakoukoli hodnotu, kterou umí zpracovat příkaz for. Z řetězce udělá seznam znaků, z range udělá seznam čísel.

abeceda = list('abcdefghijklmnopqrstuvwxyz')
cisla = list(range(100))
print(abeceda)
print(cisla)

I ze seznamu udělá funkce list seznam. To může znít zbytečně, ale není – vytvoří se totiž nový seznam. Bude mít sice stejné prvky ve stejném pořadí, ale nebude to ten samý seznam: měnit se bude nezávisle na tom starém.

a = [1, 2, 3]
b = list(a)

print(b)
a.append(4)
print(b)
print(a)

Další způsob, jak tvořit seznamy (zvláště složitější), je nejdřív udělat prázdný seznam a pak ho postupně naplnit pomocí funkce append. Třeba pokud z nějakého důvodu chceš seznam mocnin dvou, projdi čísla, kterými chceš mocnit, cyklem for a pro každé z nich do seznamu přidej příslušnou mocninu:

mocniny_dvou = []
for cislo in range(10):
    mocniny_dvou.append(2 ** cislo)
print(mocniny_dvou)

Podobným způsobem získáš seznam seznam matka, babička, prababička, praprababička, atd.:

predkove = ['matka']
for pocet_pra in range(10):
    predkove.append('pra' * pocet_pra + 'babička')
print(predkove)

Chceš-li seznam, který reprezentuje balíček karet, zavolej append pro všechny kombinace barev a hodnot:

balicek = []
for barva in '♠', '♥', '♦', '♣':
    for hodnota in list(range(2, 11)) + ['J', 'Q', 'K', 'A']:
        balicek.append(str(hodnota) + barva)
print(balicek)

Seznamy a řetězce

Seznamy a řetězce jsou druhy sekvencí. Můžeš různě převádět z jednoho typu na druhý.

Funkce list vytvoří z řetězce seznam znaků. Když chceš dostat seznam slov, použij na řetězci metodu split (angl. rozdělit):

slova = 'Tato věta je složitá, rozdělme ji na slova!'.split()
print(slova)

Metoda split umí brát i argument. Pokud ho předáš, řetězec „rozseká” daným oddělovačem (místo mezer a nových řádků). Takže když máš nějaká data oddělená čárkami, použíj split s čárkou:

zaznamy = '3A,8B,2E,9D'.split(',')
print(zaznamy)

Chceš-li spojit seznam řetězců zase dohromady do jediného řetězce, použij metodu join (angl. spojit). Pozor, tahle metoda se volá na oddělovači, tedy na řetězci, kterým se jednotlivé kousky „slepí” dohromady. Seznam jednotlivých řetězců bere jako argument.

veta = ' '.join(slova)
print(veta)

Seznamy a náhoda

Modul random obsahuje funkce, které mají něco společného s náhodou: třeba nám už známou random.randrange. Podívejme se na dvě další, které se hodí k seznamům.

Funkce shuffle seznam „zamíchá” – všechny prvky náhodně popřehází. Seznam změní „na místě“ a nic nevrací (podobně jako metoda sort).

import random

balicek = []
for barva in '♠', '♥', '♦', '♣':
    for hodnota in list(range(2, 11)) + ['J', 'Q', 'K', 'A']:
        balicek.append(str(hodnota) + barva)
print(balicek)

random.shuffle(balicek)
print(balicek)

A funkce choice ze seznamu vybere jeden náhodný prvek. S použitím seznamu tak můžeš třeba jednoduše vybrat tah pro hru kámen/nůžky/papír:

import random
mozne_tahy = ['kámen', 'nůžky', 'papír']
tah_pocitace = random.choice(mozne_tahy)
print(tah_pocitace)

Toto je stránka lekce z kurzu, který probíhá nebo proběhl naživo s instruktorem. Přejít na stejnou lekci v kurzu pro samouky.