Listas, tuplos e strings

Uma sequência guarda elementos por ordem. Um índice escolhe um elemento; um slice escolhe uma parte da sequência. Listas, tuplos e strings partilham estas operações, mas diferem no que podes alterar.

Índices e slices

Com valores = [10, 20, 30, 40, 50], os índices positivos são 0 a 4. valores[-1] é 50 e valores[-5] é 10.

valores[inicio:fim:passo] seleciona do início, incluído, ao fim, excluído. valores[1:4] dá [20, 30, 40]. valores[::2] dá [10, 30, 50]. valores[::-1] inverte a ordem. Um índice fora dos limites dá erro; um slice pode cortar nos limites e devolver uma sequência vazia.

Alterar uma lista

append(x) acrescenta um elemento. extend(iteravel) acrescenta cada elemento do iterável. Com uma lista [1], append([2, 3]) cria [1, [2, 3]]; extend([2, 3]) cria [1, 2, 3].

insert(i, x) insere antes da posição i. remove(x) retira a primeira ocorrência de um valor e falha se não o encontrar. pop(i) retira e devolve o elemento naquela posição. Sem argumento, pop usa a última posição.

lista.sort() altera a própria lista e devolve None. sorted(lista) devolve outra lista ordenada. Não escrevas lista = lista.sort(), porque perderias a associação à lista.

index(x) devolve a posição da primeira ocorrência e falha se o valor não existir. count(x) conta ocorrências e pode devolver zero. reverse() inverte a lista atual; clear() remove todos os seus elementos. Estes métodos de alteração devolvem None, exceto operações como pop, que devolvem o elemento retirado.

del lista[i] remove por posição e del lista[inicio:fim] remove um slice. del lista[:] esvazia o objeto, conservando os nomes que o referem; del lista apaga a associação desse nome, não necessariamente o objeto. list(iteravel) constrói outra lista a partir dos seus elementos.

Dois nomes para a mesma lista

Atribuir uma lista a outro nome não cria uma cópia:

original = [2, 4, 6]
alias = original
copia = original.copy()
alias[0] = 99
copia.append(8)
print(original)
print(copia)

A saída é [99, 4, 6] e [2, 4, 6, 8]. alias e original apontam para a mesma lista. copia aponta para outra lista.

Esta cópia é superficial: numa lista de listas, copia a lista exterior, mas continua a partilhar as listas interiores. [[0] * 3] * 2 repete referências à mesma linha. Para linhas independentes, usa [[0] * 3 for _ in range(2)].

Vetores e matrizes com listas

Uma lista de números pode representar um vetor. Para vetores de igual comprimento, o produto escalar soma produtos das posições correspondentes. Em [2, 3, 4] e [1, 0, -2], calculamos 2 × 1 + 3 × 0 + 4 × (−2) = −6.

a = [2, 3, 4]
b = [1, 0, -2]
if len(a) != len(b):
    raise ValueError("Vetores com dimensões diferentes")
produto = 0
for i in range(len(a)):
    produto += a[i] * b[i]
print(produto)

O acumulador começa em zero. Após cada posição, vale 2, 2 e −6. zip(a, b) também pode emparelhar valores, mas termina quando a sequência mais curta termina; verifica os comprimentos antes de o usar para este cálculo.

Uma lista de listas representa uma matriz. m[i][j] acede à coluna j da linha i. len(m) conta linhas; len(m[i]) conta elementos dessa linha. Uma matriz retangular tem todas as linhas do mesmo comprimento.

a = [[2, 1], [0, 3]]
b = [[4, 0], [5, -1]]
if len(a) != len(b) or any(len(x) != len(y) for x, y in zip(a, b)):
    raise ValueError("Matrizes com dimensões diferentes")
soma = []
for i in range(len(a)):
    linha = []
    for j in range(len(a[i])):
        linha.append(a[i][j] + b[i][j])
    soma.append(linha)
print(soma)

O resultado é [[6, 1], [5, 2]]. O ciclo externo escolhe a linha e o interno percorre as colunas. Criamos uma lista nova em cada linha. [[0] * 2] * 2 repetiria referências à mesma lista: alterar uma linha poderia alterar a outra. Usa [[0] * 2 for _ in range(2)] para criar duas linhas independentes.

Uma soma de listas, a + b, concatena as linhas; não soma as células. A parte de NumPy apresenta operações vetorizadas, com arrays e eixos explícitos.

Tuplos e desempacotamento

Um tuplo é uma sequência que não permite substituir os seus elementos. ponto = (2, 5) pode representar duas coordenadas. x, y = ponto associa a primeira a x e a segunda a y. O número de nomes deve corresponder ao número de valores, a menos que uses captura com *.

Um tuplo de um elemento precisa de vírgula: (3,). (3) é apenas o inteiro 3 entre parênteses. Um tuplo pode conter uma lista; não podes substituir essa lista dentro do tuplo, mas a lista continua a ser mutável.

Transformar texto

Uma string é imutável. nome[0] = "A" falha. Métodos como strip, lower e replace devolvem novas strings, pelo que precisas de guardar o resultado se quiseres usá-lo depois.

linha = "  Porto;3;2.50  "
campos = linha.strip().split(";")
cidade = campos[0].lower()
quantidade = int(campos[1])
preco = float(campos[2])
print(cidade, quantidade * preco)
print(" | ".join(campos))

A primeira linha é porto 7.5. A segunda é Porto | 3 | 2.50. strip retira espaços nos extremos, split divide pelo separador e join junta strings com um separador entre elas. strip("ab") retira caracteres a e b dos extremos; não retira uma substring exata.

find devolve o índice da primeira ocorrência, ou -1 se não existir. count conta ocorrências não sobrepostas. startswith e endswith testam extremos. Ao ordenar strings, Python compara códigos dos caracteres, não regras linguísticas de ordenação.

Construir uma nova lista

quadrados = [n * n for n in range(1, 4)]
positivos = [n for n in [-1, 2, 0, 3] if n > 0]

Uma compreensão calcula um elemento por valor percorrido. A condição opcional seleciona os valores antes de os transformar. Os resultados são [1, 4, 9] e [2, 3]. Se a expressão tiver muitos ramos, usa um ciclo normal para tornar os passos legíveis.

Ver as operações em ação