Введение в программирование на языке Python

Тип list

В "чистом" Python нет массивов с произвольным типом элемента. Вместо них используются списки. Их можно задать с помощью литералов, записываемых в квадратных скобках, или посредством списковых включений. Варианты задания списка приведены ниже:

lst1 = [1, 2, 3,]
lst2 = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 1]
lst3 = list("abcde")

Для работы со списками существует несколько методов, дополнительных к тем, что имеют неизменчивые последовательности. Все они связаны с изменением списка.

Последовательности

Ниже обобщены основные методы последовательностей. Следует напомнить, что последовательности бывают неизменчивыми и изменчивыми. У последних методов чуть больше.

Дополнительные конструкции для изменчивых последовательностей:

Некоторые методы для работы с последовательностями

В таблице приведен ряд методов изменчивых последовательностей (например, списков).

Взятие элемента по индексу и срезы

Здесь же следует сказать несколько слов об индексировании последовательностей и выделении подстрок (и вообще - подпоследовательностей) по индексам. Для получения отдельного элемента последовательности используются квадратные скобки, в которых стоит выражение, дающее индекс. Индексы последовательностей в Python начинаются с нуля. Отрицательные индексы служат для отсчета элементов с конца последовательности ( -1 - последний элемент). Пример проясняет дело:

>>> s = [0, 1, 2, 3, 4]
>>> print s[0], s[-1], s[3]
0 4 3
>>> s[2] = -2
>>> print s
[0, 1, -2, 3, 4]
>>> del s[2]
>>> print s
[0, 1, 3, 4]

Несколько интереснее обстоят дела со срезами. Дело в том, что в Python при взятии среза последовательности принято нумеровать не элементы, а промежутки между ними. Поначалу это кажется необычным, тем не менее, очень удобно для указания произвольных срезов. Перед нулевым (по индексу) элементом последовательности промежуток имеет номер 0, после него - 1 и т.д.. Отрицательные значения отсчитывают промежутки с конца строки. Для записи срезов используется следующий синтаксис:

последовательность[нач:кон:шаг]

где нач - промежуток начала среза, кон - конца среза, шаг - шаг. По умолчанию нач=0, кон=len(последовательность), шаг=1, если шаг не указан, второе двоеточие можно опустить.

А теперь пример работы со срезами:

>>> s = range(10)
>>> s
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> s[0:3]
[0, 1, 2]
>>> s[-1:]
[9]
>>> s[::3]
[0, 3, 6, 9]
>>> s[0:0] = [-1, -1, -1]
>>> s
[-1, -1, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> del s[:3]
>>> s
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Как видно из этого примера, с помощью срезов удобно задавать любую подстроку, даже если она нулевой длины, как для удаления элементов, так и для вставки в строго определенное место.

Тип dict

Словарь (хэш, ассоциативный массив) - это изменчивая структура данных для хранения пар ключ-значение, где значение однозначно определяется ключом. В качестве ключа может выступать неизменчивый тип данных (число, строка, кортеж и т.п.). Порядок пар ключ-значение произволен. Ниже приведен литерал для словаря и пример работы со словарем:

d = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
d0 = {0: 'zero'}
print d[1]        # берется значение по ключу
d0[0] = 0          # присваивается значение по ключу
del d0[0]          # удаляется пара ключ-значение с данным ключом
print d
for key, val in d.items():   # цикл по всему словарю
  print key, val
for key in d.keys():   # цикл по ключам словаря
  print key, d[key]
for val in d.values():   # цикл по значениям словаря
  print val
d.update(d0)  # пополняется словарь из другого
print len(d)  # количество пар в словаре

Тип file

Объекты этого типа предназначены для работы с внешними данными. В простом случае - это файл на диске. Файловые объекты должны поддерживать основные методы: read(), write(), readline(), readlines(), seek(), tell(), close() и т.п.

Следующий пример показывает копирование файла:

f1 = open("file1.txt", "r")
f2 = open("file2.txt", "w")
for line in f1.readlines():
  f2.write(line)
f2.close()
f1.close()

Стоит заметить, что кроме собственно файлов в Python используются и файлоподобные объекты. В очень многих функциях просто неважно, передан ли ей объект типа file или другого типа, если он имеет все те же методы (и в том же смысле). Например, копирование содержимого по ссылке (URL) в файл file2.txt можно достигнуть, если заменить первую строку на

import urllib
f1 = urllib.urlopen("http://python.onego.ru")

О модулях, классах, объектах и функциях будет говориться на других лекциях.