Python Jiří Znamenáček Sekvenční typy 2011-11-10

Sekvence jsou v Python'u vůbec nejrozsáhlejší datový typ. Patří mezi ně např. seznamy, řetězce (textové i bajtové) nebo n-tice. Mezi jejich význačné vlastnosti patří především:

Pro ukázky vlastností sekvencí budeme používat následující řetězec:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?"

PS: Kdyby někomu řetězec připadal na první pohled málo „sekvenční“, nechť si z něj vyrobí třeba seznam znaků, se kterým se bude z hlediska sekvenčních typů pracovat úplně stejně:

>>> list(sekvence) ['A', 'h', 'o', 'j', ',', ' ', 's', 'v', 'ě', 't', 'e', '!', ' ', 'J', 'a', 'k', ' ', 's', 'e', ' ', 'm', 'á', 'š', '?']

Sekvence se skládají z prvků a v Python'u se jich můžeme pomocí operátoru in (resp. jeho záporné varianty not in) ptát, zda se nějaký prvek někde v sekvenci vyskytuje:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> 'A' in sekvence True >>> 'A' not in sekvence False PS: Dobře, zrovna u řetězce má operátor in trochu širší použití – může se ptát na celé sousedící skupiny znaků. Ale když se omezíme na znak jeden, je korespondence s ostatními sekvenčními typy dost dobrá.

Základní vlastností sekvencí je, že obsahují jistý počet prvků. Ke zjištění tohoto počtu slouží vestavěná funkce na globální úrovni (v nulovém jmenném prostoru) len():

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> len(sekvence) 24 # prázdná sekvence (zde prázdný řetězec) nemá žádný prvek >>> len("") 0

Pro Python a sekvence je zcela zásadní a typické, že k jejich prvkům se přistupuje pomocí jejich pořadí, jinak též indexu.

To tedy znamená, že prvky v sekvenci mají zaručené pořadí!

Přitom pozice prvku se v Python'u počítá od nuly:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> sekvence[0] 'A' >>> sekvence[4] ','

Narozdíl od mnoha jiných jazyků máme v Python'u k dispozici i indexování od konce pomocí záporných indexů:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> sekvence[-1] '?' >>> sekvence[-4] 'm'

Další zajímavou vlastností pythonovských sekvencí je podpora výřezové notace ve stejné podobě jako u rozsahů, tedy ve tvaru [OD-INDEXU, PŘED-INDEX, KROK] což obnáší:

Vlastní výřezy:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> sekvence[6:11] 'světe' >>> sekvence[-4:-1] 'máš'

Výřezy až do kraje:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> sekvence[:4] 'Ahoj' >>> sekvence[-4:] 'máš?'

Výřezy s krokem, a to i záporným:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> sekvence[:12:2] 'Ao,sěe' >>> sekvence[::-3] '?msa!ě o'

Jelikož se jedná o sekvence, je možné jejich prvky procházet v zaručeném a předem určeném pořadí (typicky pořadí přidání prvků do sekvence). Základním nástrojem pro to je smyčka for-in.

V základním provedení smyčka for-in prochází prvky sekvence v přirozeném pořadí po jejích prvcích:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> for prvek in sekvence: print(prvek, end='') Ahoj, světe! Jak se máš?

Stejně tak dobře si ale můžete sekvenci před průchodem nechat seřadit pomocí vestavěné funkce sorted():

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> for prvek in sorted(sekvence): print(prvek, end='') !,?AJaeehjkmosstváěš Způsob řazení záleží samozřejmě na typu a dá se upravit pomocí parametrů key a reverse (viz přednáška o třídění).

Smyčka for-in se dá zavolat ještě v mírně modifikované variantě za pomoci funkce enumerate(). Tato funkce zachovává přirozený způsob průchodu prvků sekvence, navíc ale ke každému vrácenému prvku přidává i jeho pozici (index) v rámci sekvence, přičemž obě tyto hodnoty poskytuje najednou v podobě n-tice o dvou prvcích:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> for pozice, prvek in enumerate(sekvence): print(pozice, prvek) 0 A 1 h 2 o 3 j 4 , 5 6 s 7 v 8 ě 9 t 10 e 11 ! 12 13 J 14 a 15 k 16 17 s 18 e 19 20 m 21 á 22 š 23 ?

Ačkoli každá proměnná (mutable) sekvence poskytuje nějaký způsob (často dokonce mnoho různých), jak ze sebe odstraňovat prvky, univerzální příkaz del, který jinak slouží k „likvidaci“ objektů ze jmenného prostoru, se dá použít právě i k tomuto.

Parametry pro určení prvků ke smazání přitom příkaz del přijímá jako rozsahy ve stejné podobě jako rozsahy pro výřez ze sekvence:

>>> sekvence = "Ahoj, světe! Jak se máš?" >>> sekvence = list("Ahoj, světe! Jak se máš?") >>> sekvence ['A', 'h', 'o', 'j', ',', ' ', 's', 'v', 'ě', 't', 'e', '!', ' ', 'J', 'a', 'k', ' ', 's', 'e', ' ', 'm', 'á', 'š', '?'] >>> del sekvence[0] >>> sekvence ['h', 'o', 'j', ',', ' ', 's', 'v', 'ě', 't', 'e', '!', ' ', 'J', 'a', 'k', ' ', 's', 'e', ' ', 'm', 'á', 'š', '?'] >>> del sekvence[:5] >>> sekvence ['s', 'v', 'ě', 't', 'e', '!', ' ', 'J', 'a', 'k', ' ', 's', 'e', ' ', 'm', 'á', 'š', '?'] >>> del sekvence[-5:] >>> sekvence ['s', 'v', 'ě', 't', 'e', '!', ' ', 'J', 'a', 'k', ' ', 's', 'e'] >>> del sekvence[4:9:2] >>> sekvence ['s', 'v', 'ě', 't', '!', 'J', 'k', ' ', 's', 'e'] Jelikož řetězec je typ neproměnný, převedl jsem ho pro tuto ukázku na typ proměnný, totiž seznam.