Как посчитать количество переменных в списке python

Как узнать количество элементов в списке Python?

Статьи

Автор Admin На чтение 3 мин Просмотров 789 Опубликовано 04.09.2023

Введение

В данной статье рассмотрим 5 способов узнать количество элементов в списке в Python.

Использование функции len()

Для определения количества элементов в списке в Python есть встроенная функция len(). В неё нужно передать список, и она вернёт количество элементов.

my_list = [1, 2, 3, 4, 5] count = len(my_list) print("Количество элементов в списке:", count) # Количество элементов в списке: 5

Использование цикла for

Определить длину списка можно используя цикл for. Для этого нужно помимо создания основного списка, создать переменную равную нулю, которая будет счётчиком:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5] count = 0

Теперь мы можем использовать цикл for для перебора элементов списка и подсчета их количества. Для этого пройдемся по каждому элементу списка:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5] count = 0 for element in my_list: count += 1

В конце выведем итоговый результат:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5] count = 0 for element in my_list: count += 1 print("Количество элементов в списке:", count) # Количество элементов в списке: 5

Использование функции size() из модуля numpy

Мы можем использовать функцию size() из модуля numpy. Перед этим нужно установить сам модуль numpy, для этого нужно перейти в терминал или же командную строку, прописать pip install numpy, нажать Enter и ждать установки. После инсталляции импортируем функцию size() и создадим список:

from numpy import size elem_list = [1, 2, 3, 4, 5]

Далее подсчитаем количества элементов в списке и выведем результат:

from numpy import size my_list = [1, 2, 3, 4, 5] print("Количество элементов в списке:", size(my_list)) # Количество элементов в списке: 5

Использование генератора списка и функции sum()

Ещё можно использовать генератор списка для создания списка с заданным количеством элементов, а затем использовать функцию sum() для подсчета их количества.

my_list = [1, 2, 3, 4, 5] count = sum(1 for _ in my_list) print("Количество элементов в списке:", count) # Количество элементов в списке: 5

В данном примере мы используем генератор списка для создания списка с таким же количеством элементов. Затем мы используем функцию sum() для подсчета количества элементов.

Использование функции enumerate() и счетчика

Можно использовать функцию enumerate() в сочетании со счетчиком для подсчета количества элементов в списке.

my_list = [1, 2, 3, 4, 5] count = sum(1 for _, _ in enumerate(my_list)) print("Количество элементов в списке:", count) # Количество элементов в списке: 5

В данном примере мы используем функцию enumerate() для получения индексов и значений элементов списка. Затем мы используем генератор списка и функцию sum() для подсчета количества элементов.

Заключение

В ходе статьи мы с Вами разобрали целых 5 способов узнать количество элементов в списке в Python! Надеюсь Вам понравилась статья, желаю удачи и успехов! ��

Определение количества элементов в списке в Python

Часто при работе с Python возникает необходимость определить количество элементов в списке. Допустим, есть список с названиями фруктов:

fruits = ["apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry"]

И теперь нужно узнать, сколько всего фруктов в этом списке.

Самый простой и распространенный способ — это использовать встроенную функцию len() . Эта функция принимает один аргумент — список, и возвращает количество элементов в нем.

Вот как это выглядит на практике:

fruits = ["apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry"] number_of_fruits = len(fruits) print(number_of_fruits)

В результате выполнения этого кода будет выведено число 5 — это и есть количество элементов в списке fruits .

Таким образом, функция len() — это простой и удобный инструмент для определения количества элементов в списке в Python.

Список

Список — это непрерывная динамическая коллекция элементов. Каждому элементу списка присваивается порядковый номер — его индекс. Первый индекс равен нулю, второй — единице и так далее. Основные операции для работы со списками — это индексирование, срезы, добавление и удаление элементов, а также проверка на наличие элемента в последовательности.

Создание пустого списка выглядит так:

Создадим список, состоящий из нескольких чисел:

numbers = [ 40 , 20 , 90 , 11 , 5 ]

Настало время строковых переменных:

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]

Не будем забывать и о дробях:

fractions = [ 3.14 , 2.72 , 1.41 , 1.73 , 17.9 ]

Мы можем создать список, состоящий из различных типов данных:

values = [ 3.14 , 10 , ‘Hello world!’ , False, ‘Python is the best’ ]

И такое возможно (⊙_⊙)

list_of_lists = [[ 2 , 4 , 0 ], [ 11 , 2 , 10 ], [ 0 , 19 , 27 ]]

Индексирование

Что же такое индексирование? Это загадочное слово обозначает операцию обращения к элементу по его порядковому номеру ( ( ･ω･)ア напоминаю, что нумерация начинается с нуля). Проиллюстрируем это на примере:

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print (fruits[ 0 ])
print (fruits[ 1 ])
print (fruits[ 4 ])

Списки в Python являются изме­няемым типом данных. Мы можем изменять содер­жимое каждой из ячеек:

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
fruits[ 0 ] = ‘Watermelon’
fruits[ 3 ] = ‘Lemon’
print (fruits)

>>> [ ‘Watermelon’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Lemon’ , ‘Orange’ ]

Индексирование работает и в обратную сторону. Как такое возможно? Всё просто, мы обра­щаемся к элементу списка по отрица­тельному индексу. Индекс с номе­ром -1 дает нам доступ к после­днему элементу, -2 к предпоследнему и так далее.

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print (fruits[ -1 ])
print (fruits[ -2 ])
print (fruits[ -3 ])
print (fruits[ -4 ])

Создание списка с помощью list()

Переходим к способам создания списка. Самый простой из них был приведен выше. Еще раз для закрепления:

А есть еще способы? Да, есть. Один из них — создание списка с помощью функции list() В неё мы можем передать любой итерируемый объект (да-да, тот самый по которому можно запустить цикл (• ᵕ •) )

Рассмотрим несколько примеров:

letters = list ( ‘abcdef’ )
numbers = list ( range ( 10 ))
even_numbers = list ( range ( 0 , 10 , 2 ))
print (letters)
print (numbers)
print (even_numbers)

>>> [ ‘a’ , ‘b’ , ‘c’ , ‘d’ , ‘e’ , ‘f’
>>> [ 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ]
>>> [ 0 , 2 , 4 , 6 , 8 ]

Длина списка

С созданием списка вроде ра­зобрались. Следующий вопрос: как узнать длину списка? Можно, конечно, просто посчитать количество элементов. (⊙_⊙) Но есть способ получше! Функция len() возвращает длину любой итерируемой переменной, переменной, по которой можно запустить цикл. Рассмотрим пример:

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print ( len (fruits))

numbers = [ 40 , 20 , 90 ]
print ( len (numbers))

«. любой итерируемой», а это значит:

string = ‘Hello world’
print ( len (string))
# 11

print ( len ( range ( 10 ))

Срезы

В начале статьи что-то гово­рилось о «срезах». Давайте разберем подробнее, что это такое. Срезом называется неко­торая подпос­ледователь­ность. Принцип действия срезов очень прост: мы «отре­заем» кусок от исходной последова­тель­ности элемента, не меняя её при этом. Я сказал «последо­вательность», а не «спи­сок», потому что срезы работают и с другими итерируемыми типами данных, например, со строками.

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
part_of_fruits = fruits[ 0 :3]
print (part_of_fruits)

>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ ]

Детально рассмотрим синтаксис срезов:

итерируемая_переменная[начальный_индекс:конечный_индекс — 1 :длина_шага]

Обращаю ваше внимание, что мы делаем срез от начального индекса до конечного индекса — 1. То есть i = начальный_индекс и i = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print (fruits[ 0 :1])
# Если начальный индекс равен 0, то его можно опустить
print (fruits[: 2 ])
print (fruits[: 3 ])
print (fruits[: 4 ])
print (fruits[: 5 ])
# Если конечный индекс равен длине списка, то его тоже можно опустить
print (fruits[: len (fruits)])
print (fruits[::])

>>> [ ‘Apple’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]

Самое время понять, что делает третий параметр среза — длина шага!

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
print (fruits[:: 2 ])
print (fruits[:: 3 ])
# Длина шага тоже может быть отрицательной!
print (fruits[:: -1 ])
print (fruits[ 4 :2: -1 ])
print (fruits[ 3 :1: -1 ])

>>> [ ‘Apple’ , ‘Peach’ , ‘Orange’ ]
>>> [ ‘Apple’ , ‘Banan’ ]
>>> [ ‘Orange’ , ‘Banan’ , ‘Peach’ , ‘Grape’ , ‘Apple’ ]
>>> [ ‘Orange’ , ‘Banan’ ]
>>> [ ‘Banan’ , ‘Peach’ ]

А теперь вспоминаем всё, что мы знаем о циклах. В Python их целых два! Цикл for и цикл while Нас интересует цикл for, с его помощью мы можем перебирать зна­чения и индексы наших последовательностей. Начнем с перебора значений:

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
f or fruit in fruits:
print (fruit, end = ‘ ‘ )

>>> Apple Grape Peach Banan Orange

Выглядит несложно, правда? В переменную fruit объявлен­ную в цикле по очереди записываются значения всех элементов списка fruits

А что там с перебором индексов?

f or index in range ( len (fruits)):
print (fruits[index], end = ‘ ‘ )

Этот пример гораздо интереснее предыдущего! Что же здесь происходит? Для начала разбе­ремся, что делает функция range(len(fruits))

Мы с вами знаем, что функция len() возвращает длину списка, а range() генерирует диапазон целых чисел от 0 до len()-1.

Сложив 2+2, мы получим, что переменная index принимает значения в диапазоне от 0 до len()-1. Идем дальше, fruits[index] — это обращение по индексу к элементу с индексом index списка fruits. А так как переменная index принимает значения всех индексов списка fruits, то в цикле мы переберем значения всех элементов нашего списка!

Операция in

С помощью in мы можем проверить наличие элемента в списке, строке и любой другой итерируемой переменной.

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
if ‘Apple’ in fruits:
print ( ‘В списке есть элемент Apple’ )

>>> В списке есть элемент Apple

fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
if ‘Lemon’ in fruits:
print ( ‘В списке есть элемент Lemon’ )
else :’
print ( ‘В списке НЕТ элемента Lemon’ )

>>> В списке НЕТ элемента Lemon

Приведу более сложный пример:

all_fruits = [ ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
my_favorite_fruits = [ ‘Apple’ , ‘Banan’ , ‘Orange’ ]
f or item in all_fruits:
if item in my_favorite_fruits:
print (item + ‘ is my favorite fruit’ )
else :
print ( ‘I do not like ‘ + item)

>>> Apple is my favorite fruit
>>> I do not like Grape
>>> I do not like Peach
>>> Banan is my favorite fruit
>>> Orange is my favorite fruit

Методы для работы со списками

Начнем с метода append(), который добавляет элемент в конец списка:

# Создаем список, состоящий из четных чисел от 0 до 8 включительно
numbers = list ( range ( 0 ,10, 2 ))
# Добавляем число 200 в конец списка
numbers. append ( 200 )
numbers. append ( 1 )
numbers. append ( 2 )
numbers. append ( 3 )
print (numbers)

>>> [ 0 , 2 , 4 , 6 , 8 , 200 , 1 , 2 , 3 ]

Мы можем передавать методу append() абсолютно любые значения:

all_types = [ 10 , 3.14 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]]
all_types. append ( 1024 )
all_types. append ( ‘Hello world!’ )
all_types. append ([ 1 , 2 , 3 ])
print (all_types)

>>> [ 10 , 3.14 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ], 1024 , ‘Hello world!’ , [ 1 , 2 , 3 ]]

Метод append() отлично выпол­няет свою функцию. Но, что делать, если нам нужно добавить элемент в сере­дину списка? Это умеет метод insert(). Он добавляет элемент в список на произ­вольную позицию. insert() принимает в качестве первого аргу­мента позицию, на которую нужно вставить элемент, а вторым — сам элемент.

# Создадим список чисел от 0 до 9
numbers = list ( range ( 10 ))
# Добавление элемента 999 на позицию с индексом 0
numbers. insert ( 0 , 999 )
print (numbers) # первый print
numbers. insert ( 2 , 1024 )
print (numbers) # второй print
numbers. insert ( 5 , ‘Засланная строка-шпион’ )
print (numbers) # третий print

>>> [ 999 , 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # первый print
>>> [ 999 , 0 , 1024 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # второй print
>>> [ 999 , 0 , 1024 , 1 , 2 , ‘Засланная строка-шпион’ , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # третий print

Отлично! Добавлять элементы в список мы научи­лись, осталось понять, как их из него удалять. Метод pop() удаляет эле­мент из списка по его индексу:

numbers = list ( range ( 10 ))
print (numbers) # 1
# Удаляем первый элемент
numbers. pop ( 0 )
print (numbers) # 2
numbers. pop ( 0 )
print (numbers) # 3
numbers. pop ( 2 )
print (numbers) # 4
# Чтобы удалить последний элемент, вызовем метод pop без аргументов
numbers. pop ()
print (numbers) # 5
numbers. pop ()
print (numbers) # 6

>>> [ 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # 1
>>> [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # 2
>>> [ 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # 3
>>> [ 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] # 4
>>> [ 2 , 3 , 5 , 6 , 7 , 8 ] # 5
>>> [ 2 , 3 , 5 , 6 , 7 ] # 6

Теперь мы знаем, как удалять элемент из списка по его инде­ксу. Но что, если мы не знаем индекса элемента, но знаем его значение? Для такого случая у нас есть метод remove(), кото­рый удаляет пер­вый найденный по значению элемент в списке.

all_types = [ 10 , ‘Python’ , 10 , 3.14 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]]
all_types. remove ( 3.14 )
print (all_types) # 1
all_types. remove ( 10 )
print (all_types) # 2
all_types. remove ( ‘Python’ )
print (all_types) # 3

>>> [ 10 , ‘Python’ , 10 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]] # 1
>>> [ ‘Python’ , 10 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]] # 2
>>> [ 10 , ‘Python’ , [ ‘I’ , ‘am’ , ‘list’ ]] # 3

А сейчас немного посчитаем, посчитаем эле­менты списка с помощью метода count()

numbers = [ 100 , 100 , 100 , 200 , 200 , 500 , 500 , 500 , 500 , 500 , 999 ]
print (numbers. count ( 100 )) # 1
print (numbers. count ( 200 )) # 2
print (numbers. count ( 500 )) # 3
print (numbers. count ( 999 )) # 4

В программировании, как и в жизни, проще работать с упоря­доченными дан­ными, в них легче ори­енти­ро­ваться и что-либо искать. Метод sort() сорти­рует список по воз­раста­нию значений его элементов.

numbers = [ 100 , 2 , 11 , 9 , 3 , 1024 , 567 , 78 ]
numbers. sort ()
print (numbers) # 1
fruits = [ ‘Orange’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Apple’ ]
fruits. sort ()
print (fruits) # 2

>>> [ 2 , 3 , 9 , 11 , 78 , 100 , 567 , 1024 ] # 1
>>> [ ‘Apple’ , ‘Banan’ , ‘Grape’ , ‘Orange’ , ‘Peach’ ] # 2

Мы можем изменять порядок сортировки с помощью пара­метра reverse. По умол­чанию этот параметр равен False

fruits = [ ‘Orange’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Apple’ ]
fruits. sort ()
print (fruits) # 1
fruits. sort (reverse = True)
print (fruits) # 2

>>> [ ‘Apple’ , ‘Banan’ , ‘Grape’ , ‘Orange’ , ‘Peach’ ] # 1
>>> [ ‘Peach’ , ‘Orange’ , ‘Grape’ , ‘Banan’ , ‘Apple’ ] # 2

Иногда нам нужно перевернуть список, не спраши­вайте меня зачем. Для этого в самом лучшем языке прог­рам­миро­вания на этой планете JavaScr..­Python есть метод reverse():

numbers = [ 100 , 2 , 11 , 9 , 3 , 1024 , 567 , 78 ]
numbers. reverse ()
print (numbers) # 1
fruits = [ ‘Orange’ , ‘Grape’ , ‘Peach’ , ‘Banan’ , ‘Apple’ ]
fruits. reverse ()
print (fruits) # 2

>>> [ 78 , 567 , 1024 , 3 , 9 , 11 , 2 , 100 ] # 1
>>> [ ‘Apple’ , ‘Banan’ , ‘Peach’ , ‘Grape’ , ‘Orange’ ] # 2

Допустим, у нас есть два списка и нам нужно их объединить. Програм­мисты на C++ cразу же кинулись писать циклы for, но мы пишем на python, а в python у спис­ков есть полез­ный метод extend(). Этот метод вызы­вается для одного списка, а в качестве аргу­мента ему пере­дается другой список, extend() запи­сывает в конец первого из них начало вто­рого:

fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
vegetables = [ ‘Tomato’ , ‘Cucumber’ , ‘Potato’ , ‘Carrot’ ]
fruits. extend (vegetables)
print (fruits)

>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ , ‘Tomato’ , ‘Cucumber’ , ‘Potato’ , ‘Carrot’ ]

В природе существует специ­аль­ный метод для очистки списка — clear()

fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
vegetables = [ ‘Tomato’ , ‘Cucumber’ , ‘Potato’ , ‘Carrot’ ]
fruits. clear ()
vegetables. clear ()
print (fruits)
print (vegetables)

Осталось совсем чуть-чуть всего лишь пара мето­дов, так что делаем последний рывок! Метод index() возв­ращает индекс эле­мента. Рабо­тает это так: вы пере­даете в качестве аргу­мента в index() значение элемента, а метод возв­ращает его индекс:

fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
print (fruits. index ( ‘Apple’ ))
print (fruits. index ( ‘Banana’ ))
print (fruits. index ( ‘Grape’ ))

Финишная прямая! Метод copy(), только не падайте, копирует список и возвра­щает его брата-близнеца. Вообще, копи­ро­вание списков — это тема доста­точно инте­ресная, давай­те рас­смотрим её по-подробнее.

Во-первых, если мы просто прис­воим уже сущест­вующий список новой пере­менной, то на первый взгляд всё выглядит неплохо:

fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
new_fruits = fruits
print (fruits)
print (new_fruits)

>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]

Но есть одно маленькое «НО»:

fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
new_fruits = fruits
fruits. pop ()
print (fruits)
print (new_fruits)

# Внезапно, из списка new_fruits исчез последний элемент
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ ]
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ ]

При прямом присваивании спис­ков копи­рования не проис­ходит. Обе пере­менные начи­нают ссылаться на один и тот же список! То есть если мы изме­ним один из них, то изме­нится и другой. Что же тогда делать? Пользоваться методом copy(), конечно:

fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]
new_fruits = fruits. copy ()
fruits. pop ()
print (fruits)
print (new_fruits)

>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ ]
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ ]

Отлично! Но что если у нас список в списке? Скопируется ли внутренний список с помощью метода copy() — нет:

fruits = [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ , [ ‘Orange’ , ‘Peach’ ]]
new_fruits = fruits. copy ()
fruits[ -1 ]. pop ()
print (fruits) # 1
print (new_fruits) # 2

>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ , [ ‘Orange’ ]] # 1
>>> [ ‘Banana’ , ‘Apple’ , ‘Grape’ , [ ‘Orange’ ]] # 2

Решение задач

1. Создайте список из 10 четных чисел и выведите его с помощью цикла for

2. Создайте список из 5 элементов. Сделайте срез от второго индекса до четвертого

3. Создайте пустой список и добавьте в него 10 случайных чисел и выведите их. В данной задаче нужно использовать функцию randint.

from random import randint
n = randint ( 1 , 10 ) # Случайное число от 1 до 10

4. Удалите все элементы из списка, созданного в задании 3

5. Создайте список из введенной пользователем строки и удалите из него символы ‘a’, ‘e’, ‘o’

6. Даны два списка, удалите все элементы первого списка из второго

a = [ 1 , 3 , 4 , 5 ]
b = [ 4 , 5 , 6 , 7 ]
# Вывод
>>> [ 6 , 7 ]

7. Создайте список из случайных чисел и найдите наибольший элемент в нем.

8. Найдите наименьший элемент в списке из задания 7

9. Найдите сумму элементов списка из задания 7

10. Найдите среднее арифметическое элементов списка из задания 7

Сложные задачи

1. Создайте список из случайных чисел. Найдите номер его последнего локального максимума (локальный максимум — это элемент, который больше любого из своих соседей).

2. Создайте список из случайных чисел. Найдите максимальное количество его одинаковых элементов.

3. Создайте список из случайных чисел. Найдите второй максимум.

a = [ 1 , 2 , 3 ] # Первый максимум == 3, второй == 2

4. Создайте список из случайных чисел. Найдите количество различных элементов в нем.

Вычисление суммы списка чисел¶

Начнём наше исследование с простой задачи, решение для которой вы уже знаете и без использования рекурсии. Предположим, вы хотите подсчитать сумму списка чисел \([1, 3, 5, 7, 9]\) . Решение в виде итеративной функции показано в ActiveCode 1. Она использует переменную theSum в качестве аккумулятора, чьё начальное значение равно нулю и к которому прибавляются все числа из списка.

Run Save Load Show in Codelens

Итеративное суммирование (lst_itsum)

Представьте на минуту, что вы не можете использовать циклы while или for . Как подсчитать сумму чисел в списке? Если бы вы были математиками, то могли бы начать с того, что сложение — это функция, которая принимает два параметра (пару чисел). Чтобы переопределить задачу от сложения значений в списке к сложению пар чисел, мы перепишем список в виде выражения с полной расстановкой скобок. Выглядеть оно будет примерно так:

\[((((1 + 3) + 5) + 7) + 9)\]

В принципе, скобки можно расставить и в обратном порядке:

\[(1 + (3 + (5 + (7 + 9))))\]

Обратите внимание, что самое внутренне выражение в скобках — \((7 + 9)\) — это задача, которую можно решить без использования циклов или каких-то специальных конструкций. Фактически, мы можем использовать следующую последовательность упрощений для вычисления итоговой суммы:

\[\begintotal = \ (1 + (3 + (5 + (7 + 9)))) \\ total = \ (1 + (3 + (5 + 16))) \\ total = \ (1 + (3 + 21)) \\ total = \ (1 + 24) \\ total = \ 25\end\]

Осталось только переписать эту идею в виде программы на Python. Для начала, давайте заново сформулируем задачу сложения в терминах списков Python. Мы можем сказать, что что сумма списка numList — это сумма первого его элемента ( numList[0] ) и уже посчитанной суммы остатка списка ( numList[1:] ). В виде функции это выглядит так:

\[ listSum(numList) = first(numList) + listSum(rest(numList)) \label\]

В этом выражении \(first(numList)\) возвращает первый элемент списка, а \(rest(numList)\) — список из оставшихся чисел. Это легко выражается в коде (см. ActiveCode 2):

Run Save Load Show in Codelens

Рекурсивное суммирование (lst_recsum)

Из этого листинга можно извлечь несколько ключевых моментов. Во-первых, в строке 2 мы проверяем, не является ли список единичным. Эта проверка имеет решающее значение и является “лазейкой” из функции. Нахождение суммы единичного списка — тривиальная задача. Ею будет значение единственного его элемента. Во-вторых, в строке 5 функция вызывает саму себя! Вот почему мы называем алгоритм listsum рекурсивным. Рекурсивная функция — это функция, вызывающая саму себя.

На рисунке 1 показана последовательность рекурсивных вызовов, которые требуются для подсчёта суммы списка \([1, 3, 5, 7, 9]\) . Вы можете думать о ней, как о серии упрощений. Каждый раз, когда мы делаем рекурсивный вызов, мы решаем задачу меньшего размера до тех пор пока не достигнем точки, в которой её нельзя будет уменьшить.

Рисунок 1: Последовательность рекурсивных вызовов для сложения списка чисел.

Когда мы достигаем точки максимального упрощения задачи, то начинаем собирать вместе кусочки решения каждой из маленьких подзадач до тех пор, пока они не сольются в решение первоначальной задачи. Рисунок 2 показывает операции сложения, которые выполняются во время работы listsum в обратном направлении по последовательности вызовов. Когда listsum вернёт ответ самой верхней задачи, мы будем иметь итоговое решение.

Рисунок 2: Последовательность рекурсивных возвратов для сложения списка чисел.

readers online now | | Back to top

© Copyright 2014 Brad Miller, David Ranum. Created using Sphinx 1.2.3.