Как сделать список без повторений питон

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Списки в Python представляют собой упорядоченные изменяемые наборы объектов, пронумерованных от 0. При этом объекты могут быть разными — от целых чисел до строк. Списки могут также хранить в себе списки.

В статье разберёмся с базовыми принципами списков в Питоне, а также рассмотрим методы работы с ними. Если вы изучаете Python с нуля, предлагаем также ознакомиться с дорожной картой для начинающих.

Хранение в памяти

При создании списка, в памяти резервируется пустая область. С одной стороны, это ничем не отличается от создания любого другого типа данных, но разница в том, что содержимое list может меняться:

До замены элемента последовательности print(numbers[1]) выведет 2, а после замены — 3.

Создание списка в Python

Это можно сделать несколькими способами, например перечислением элементов списка в квадратных скобках:

При этом единица будет на позиции 0, то есть print(numbers[0]) выведет 1.

Также можно использовать обработку итерируемого объекта функцией list() . Пусть у нас будет некоторая строка, тогда:

Также существуют генераторы списков, которые позволяют применить заданное выражение к каждому элементу последовательности. Допустим, необходимо создать list, состоящий из чисел от 1 до 5 включительно:

Срезы (slice) списка

Срезы позволяют получить некое подмножество значений. Следующий код вернёт список с элементами, начиная индексом 0 и не включая при этом индекс 2 и выше:

Далее выведем всё, за исключением элемента на позиции 3:

А теперь начиная с индекса 1 и до конца:

Операции над списками Python

x in l — true , если элемент x есть в списке l ;
x not in l — true , если элемент x отсутствует в l ;
l1 + l2 — объединение двух списков;
l * n , n * l — копирует список n раз;
len(l) — количество элементов в l ;
min(l) — наименьший элемент;
max(l) — наибольший элемент;
sum(l) — сумма чисел списка;
for i in list() — перебирает элементы слева направо.

Методы списков Python

Index

Возвращает положение первого совпавшего элемента. Поиск совпадения происходит слева направо. Пример:

Count

Данный метод считает, сколько раз указанное значение появляется в списке Python:

Append

Добавляет указанное значение в конец:

Сортирует список в Пайтоне. По умолчанию от меньшего к большему:

Также можно сортировать последовательность элементов от большего к меньшему:

Insert

Вставляет элемент перед указанным индексом:

Remove

Удаляет первое попавшееся вхождение элемента в списке Python:

Extend

Подобно методу append() , добавляет элементы, но преимущество метода extend() в том, что он также позволяет добавлять списки:

А данный метод удаляет элемент в конкретно указанном индексе, а также выводит удалённый элемент. Если индекс не указан, метод по умолчанию удалит последний элемент:

Преобразовывает список в строку. Разделитель элементов пишут в кавычках перед методом, а сам список Питона должен состоять из строк:

Комбинаторика — это раздел математики, в котором изучают, сколько комбинаций, подчинённых тем или иным условиям, можно составить из данных объектов. Короче, это все о сочетаниях, перестановках, числе способов и тому подобному.

Почему важна комбинаторика? Нет, не только лишь для решения олимпиадных задач, но также комбинаторика – один из столпов теории вероятностей, которая в свою очередь служит фундаментом для машинного обучения – одно из мощнейших трендов в ПО начале 21-го века!

В встроенном в Python модуле itertools существует ряд комбинаторных функций. Это:

product() – прямое (Декартово) произведение одного или нескольких итераторов.
permutations() – перестановки и размещения элементов множества.
combinations() – уникальные комбинации из элементов множества.
combinations_with_replacement() – комбинации с замещением (повторами, возвратами).

О каждой из них расскажу подробно. Для начала импортируем все нужные функции из модуля:

Прямое произведение

Прямое, или декартово произведение двух множеств — множество, элементами которого являются все возможные упорядоченные пары элементов исходных множеств. Проще говоря мы берем из первого множества один элемент, а потом из второго выбираем элемент и составляем их в кортеж. Так вот все способы выбрать так элементы – составят декартово произведение. Пример:

Примечания. Во-первых, заметьте, что элементы следуют в строгом лексографическом порядке: сначала берется нулевой элемент из первой последовательности и сочетается с каждым по очереди из второй последовательности. Во-вторых, аргументами функции могут быть любые итерируемые объекты конечной длины. Я взял для примера список и строку, причем строка автоматически разбивается на символы.

В коде произведение множеств эквивалентно вложенным циклам:

Результат такой же, но рекомендую использовать именно библиотечную функцию, так как ее реализация, наверняка, будет лучше.

Вы можете передать в функцию больше последовательностей:

Каждый выходной элемент будет кортежем (даже в случае, если в нем только один элемент!). Также обратите внимание на то, что функция product (как и все остальные из сегодняшнего набора) возвращает не список, а особый ленивый объект. Чтобы получить все элементы, нужно преобразовать его в список функцией list:

Количество элементов на выходе будет произведением длин всех последовательностей на входе:

$N(x_1, . x_n) = \prod (len(x_i))$

В функцию product можно передать именованный параметр repeat, который указывает сколько раз повторять цепочку вложенных циклов (по умолчанию один раз). Если repeat >= 2, то это называют декартовой степенью. То есть множество умножается на себя несколько раз. Так при repeat=2 эквивалентным кодом будет:

В таком случае количество элементов в результате будет вычисляться по схожей формуле с учетом того, что каждый множитель будет в степени repeat:

" width="412" height="43" />

Перестановки

Функция permutations возвращает последовательные перестановки элементов входного множества. Первый элемент – будет исходным множеством. Второй – результат перестановки какой-то пары элементов и так далее, пока не будут перебраны все уникальные комбинации. Уникальность здесь рассматривается по позициям элементов в исходной последовательности, а не по и их значению, то есть элементы между собой алгоритмом не сравниваются. Важны только их индексы.

Число объектов остается неизменными, меняется только их порядок.

$N=\frac<n!> Второй параметр r отвечает за количество элементов в перестановках. По умолчанию будут выданы полные перестановки (длиной, равной длине n исходной последовательности), никакие элементы исходного множества не будут выброшены, а просто переставлены местами. Если задать 0 <(n - r)!>$

При r > n будет пустое множество, потому что невозможно из более короткой последовательности выбрать более длинную. Максимальное число вариантов – для полной перестановки равняется n! (факториал).

Размещения выглядят так. Сначала выбрали по 2 элемента из 3, а потом переставили их внутри групп всеми способами. Итого 6 вариантов:

Сочетания

combinations – функция, коротая выбирает все сочетания из входной последовательности. Пусть в ней имеется n различных объектов. Будем выбирать из них r объектов всевозможными способами (то есть меняется состав выбранных объектов, но порядок не важен). Получившиеся комбинации называются сочетаниями из n объектов по r, а их число равно:

$C^r_n=\frac<n!> <r!(n - r)!>$

Разница сочетаний и перестановок в том, что для сочетаний нам не важен порядок, а для перестановок он важен. Пример:

(1, 2) и (2, 1) – разные перестановки, но с точки зрения сочетаний – это одно и тоже, поэтому в combinations входит только один вариант из двух.

Второй параметр r – обязателен для этой функции. 0 n будет пустое множество.

Вот графический пример сочетаний из 3 по 2. Как видно, их вдвое меньше, чем размещений из 3 по 2, так как варианты с перестановками внутри групп не учтены по определению:

Сочетания с повторами

Функция combinations_with_replacement описывает, сколькими способами можно составить комбинацию по r элементов из элементов n типов (элементы в комбинации могут повторяться, но порядок их не важен). Обратите внимание на слово « тип «, в простых сочетаниях элементы не повторялись внутри одной выборки, они были как бы конкретными экземплярами.

На языке мешка с шарами, сочетания с повторами значит, что мы достаем шары из мешка, а потом кладем их обратно, записывая их цвета (цвет это и есть в данном случае аналог типа). Вполне может быть так, что мы достали красный шар два раза подряд, ведь после первого раза мы сунули его обратно в мешок. Пример:

Поэтому, имея возможность брать один и тот же элемент несколько раз, можно выбрать из последовательности в три элемента 4, и 5, и сколь угодно много (больше, чем было исходных типов). Например, по 4 из 2:

Вот графически сочетания с повторами по 2 из 3:

Формула числа элементов на выходе такова:

$N = \frac<(n+r-1)!> $

Бонус – брутфорс пароля

Как бонус предлагаю вам применение функции product() для брутфорса паролей. Сперва мы задаем набор символов, которые могут встречаться в пароле, наш алфавит, например такой:

А потом перебираем все возможные сочетания с длинами от минимальной до максимальной. Не забываем их склеить в строку:

Специально для канала @pyway. Подписывайтесь на мой канал в Телеграм @pyway ?

На уроке объясняется, как в языке python представлены списки (вместо массивов); объясняется про создание списков на Python.

Часть I: Коллекции: Списки / массивы

Списки (массивы) в Питоне, как и в других языках программирования, — это определенное количество элементов, которые имеют общее имя, и каждый элемент имеет свой индекс — порядковый номер. В отличие от массивов в других языках, у списков нет никаких ограничений на тип переменных, поэтому в них могут храниться объекты разного типа.

Списки являются упорядоченными последовательностями, которые состоят из различных объектов (значений, данных), заключающихся в квадратные скобки [ ] и отделяющиеся друг от друга с помощью запятой.

В строку нельзя добавить новый символ или удалить существующий, не создав при этом новой строки.

Пример:
Так, например, в Питоне нельзя переприсваивать значение для отдельных символов строки.
Программа выдаст ошибку!

Изменять строку можно только, работая с ней, как с объектом (метод replace , например):

Что касается списков, то при выполнении операций другие списки могут не создаваться, при этом изменяется непосредственно оригинал.
Из списков можно удалять и добавлять новые элементы.

Создание списков на Python

Создать список можно несколькими способами. Рассмотрим их.

1. Получение списка через присваивание конкретных значений

2. Списки при помощи функции List()

Получаем список при помощи функции List()

3. Создание списка при помощи функции Split()

Используя функцию split в Питон можно получить из строки список. Рассмотрим пример:

4. Генераторы списков

В python создать список можно также при помощи генераторов, — это довольно-таки новый метод:
Первый простой способ.

Сложение одинаковых списков заменяется умножением:

или такой пример:

l = [i*i for i in range(10)]

Задание Python 4_4:
Создайте список из сумм троек чисел от 0 до 10, используя генератор списка (0 + 1 + 2, 1 + 2 + 3, …).

Задание Python 4_5 (сложное):
Заполните массив элементами арифметической прогрессии. Её первый элемент, разность и количество элементов нужно ввести с клавиатуры.

* Формула для получения n-го члена прогрессии: a_n = a₁ + (n-1) * d

Простейшие операции над списками

Задание 4_6:
В строке записана сумма натуральных чисел: ‘1+25+3’. Вычислите это выражение. Работать со строкой, как со списком.

s=input('введите строку') l=list(str(s));

В питоне не нужно явно указывать размер списка или вручную выделять на него память. Длину списка можно узнать с помощью встроенной функции len :

Ввод списка (массива) в языке Питон

Функция int здесь используется для того, чтобы строка, введенная пользователем, преобразовывалась в целые числа.

Задание Python 4_7:
Необходимо задать список (массив) из шести элементов; заполнить его вводимыми значениями и вывести элементы на экран. Использовать два цикла: первый — для ввода элементов, второй — для вывода.

Задание Python 4_8:
Заполните список случайными числами в диапазоне 20..100 и подсчитайте отдельно число чётных и нечётных элементов. Использовать цикл.

Задание Python 4_9: Найдите минимальный элемент списка. Выведите элемент и его индекс. Список из 10 элементов инициализируйте случайными числами. Для перебора элементов списка использовать цикл.

9 5 4 22 23 7 3 16 16 8 Минимальный элемент списка L[7]=3

Часть II: Другие операции над списками при помощи функций

Задание 4_10:
Дан список из 5 различных элементов. Используя функции (не использовать цикл), необходимо найти и вывести:

Статьи

В этой статье мы рассмотрим, как случайным образом выбирать элементы из списка в Python. Мы рассмотрим извлечение случайных элементов, а также извлечение нескольких элементов — с повторением и без.

Введение

Выбор случайного элемента из списка является частой задачей — будь то случайное значение из списка рекомендаций или просто случайная строка.

Выбор случайного элемента из списка

Наиболее интуитивным и естественным подходом к решению этой проблемы является генерация случайного числа, которое действует как индекс доступа к элементу из списка.

Использование функции random.randint()

random.randint(a, b) возвращает случайное целое число между a и b включительно.

Нам понадобится случайный индекс в диапазоне от 0 до len(list) — 1, чтобы получить случайный индекс элемента в списке:

Читайте также: