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)

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 jednotlivých řádků, matematika je plná číselných řad, e-shopy pracují se seznamy zboží, seznam řetězců jako '7♥' a 'K♣' může posloužit jako balíček karet.

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 vytvoří, 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. 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,
• pop() odebere poslední prvek a vrátí ho (jako návratovou hodnotu),
• insert() přidá prvek na danou pozici,
• remove() odstraní první výskyt daného prvku,
• sort() seznam seřadí (řetězce „podle abecedy”, čísla vzestupně),
• clear() odstraní všechny prvky.
• reverse() obrátí pořadí prvků,

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.

zviratka = ['pes', 'kočka', 'králík', 'had', 'andulka']
print(zviratka[1:-2])

„Sekáním“ vzniká nový seznam – když pak původní seznam 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:-2])
zviratka[1:-2] = ['koťátko', 'králíček']
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']

# Smazání prvku seznamu
print(zviratka[-1])
del zviratka[-1]
print(zviratka)

# Smazání podseznamu
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 = balicek.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 vzestupně podle velikosti; řetězce podle speciální „abecedy” která řadí malá písmena za velká, česká až za anglická, atd.

Metoda sort zná pojmenovaný argument reverse. Pokud ho nastavíš na True, řadí se naopak – od největšího prvku po nejmenší.

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 se seznamem sečíst jen další seznam. Nemůžeš sečítat 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' ani ['D', 'E'] 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. Neboli česky:

• Začni s prázdným balíčkem.
• Pro každou ze čtyř barev (přidáme 13 karet té barvy, a to následovně):
  • Pro každou ze 13 hodnot, 2-10 a 4 karty s obrázkem:
    • Přidej do balíčku kartu s danou barvou a hodnotou.
• Balíček je hotový, vypiš ho.

Takový program může být trochu složitější vymyslet. Začít můžeš programem, který všechny karty jen vypíše:

for barva in '♠', '♥', '♦', '♣':
    for hodnota in ['2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K', 'A']:
        print(hodnota, barva)

A pak program změň tak, aby každou kartu místo vypsání přidal do seznamu:

balicek = []
for barva in '♠', '♥', '♦', '♣':
    for hodnota in ['2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K', 'A']:
        balicek.append(hodnota + barva)
print(balicek)

Výsledný program porovnej s českým „překladem“ výše.

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” podle daného oddělovače (místo mezer a nových řádků). Takže když máš nějaká data oddělená čárkami, použij 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)

Úkol #

Představ si, že ti uživatelé zadávají jména a příjmení a ty si je ukládáš do seznamu pro další použití např. v evidenci studentů. Ne všichni jsou ale pořádní, a tak se v seznamu sem tam objeví i jméno s nesprávně zadanými velkými písmeny. Například:

zaznamy = ['pepa novák', 'Jiří Sládek', 'Ivo navrátil', 'jan Poledník']

Úkolem je:

• Napsat program, který vybere jen ty správně zadané záznamy, které mají správně jméno i příjmení s velkým počátečním písmenem.
• Napsat program, který vybere naopak jen ty nesprávně zadané záznamy.
• (Nepovinný) – Napsat program, který opraví špatné záznamy.

Výsledný kód by měl fungovat takto:

zaznamy = ['pepa novák', 'Jiří Sládek', 'Ivo navrátil', 'jan Poledník']

print(chybne_zaznamy) # → ['pepa novák', 'Ivo navrátil', 'jan Poledník']

print(spravne_zaznamy) # → ['Jiří Sládek']

print(opravene_zaznamy) # → ['Pepa Novák', 'Jiří Sládek', 'Ivo Navrátil', 'Jan Poledník']

chybne_zaznamy = []
for zaznam in zaznamy:
    jmeno_a_prijmeni = zaznam.split(' ')
    jmeno = jmeno_a_prijmeni[0]
    prijmeni = jmeno_a_prijmeni[1]
    if jmeno[0].islower() or prijmeni[0].islower():
        chybne_zaznamy.append(zaznam)

spravne_zaznamy = []
for zaznam in zaznamy:
    jmeno_a_prijmeni = zaznam.split(' ')
    jmeno = jmeno_a_prijmeni[0]
    prijmeni = jmeno_a_prijmeni[1]
    if not jmeno[0].islower() and not prijmeni[0].islower():
        spravne_zaznamy.append(zaznam)

opravene_zaznamy = []
for zaznam in zaznamy:
    jmeno_a_prijmeni = zaznam.split(' ')
    jmeno = jmeno_a_prijmeni[0]
    prijmeni = jmeno_a_prijmeni[1]
    opravene_zaznamy.append(jmeno.capitalize() + ' ' + prijmeni.capitalize())

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

ciselne_hodnoty = list(range(2, 11))
pismenne_hodnoty = list('JQKA')

balicek = []
for barva in '♠', '♥', '♦', '♣':
    for hodnota in ciselne_hodnoty + pismenne_hodnoty:
        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)

Vnořené seznamy #

A perlička na konec! Na začátku tohoto textu je napsáno, že seznam může obsahovat jakýkoli typ hodnot. Může třeba obsahovat i další seznamy:

seznam_seznamu = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

Takový seznam se chová docela normálně – jdou z něj třeba brát jednotlivé prvky (které jsou ovšem taky seznamy):

prvni_seznam = seznam_seznamu[0]
print(prvni_seznam)

A protože jsou prvky samy seznamy, můžeme mluvit o věcech jako „první prvek druhého seznamu”:

druhy_seznam = seznam_seznamu[1]
prvni_prvek_druheho_seznamu = druhy_seznam[0]
print(prvni_prvek_druheho_seznamu)

A protože výraz seznam_seznamu[1] označuje seznam, můžeme brát prvky přímo z něj:

prvni_prvek_druheho_seznamu = (seznam_seznamu[1])[0]

Neboli:

prvni_prvek_druheho_seznamu = seznam_seznamu[1][0]

A má tahle věc nějaké použití, ptáš se? Stejně jako vnořené cykly for nám umožnily vypsat tabulku, vnořené seznamy nám umožní si tabulku „zapamatovat”.

velikost = 11
nasobilka = []
for a in range(velikost):
    radek = []
    for b in range(velikost):
        radek.append(a * b)
    nasobilka.append(radek)

print(nasobilka[2][3])  # dva krát tři
print(nasobilka[5][2])  # pět krát dva
print(nasobilka[8][7])  # osm krát sedm

# Vypsání celé tabulky
for radek in nasobilka:
    for cislo in radek:
        print(cislo, end=' ')
    print()

Co s takovou „zapamatovanou” tabulkou? Můžeš si do ní uložit třeba pozice figurek na šachovnici nebo křížků a koleček ve 2D piškvorkách.