Tuplos e listas

Quando um exercício envolve vários valores relacionados, guardá-los em variáveis separadas não escala. Precisas de estruturas de dados que agrupem valores. Python oferece duas sequências fundamentais: o tuplo, imutável e próprio para agrupar dados heterogéneos, e a lista, mutável e própria para coleções que crescem e mudam.

Tuplos: agrupar valores

Um tuplo escreve-se com parênteses e pode misturar tipos. Serve para tratar vários valores como uma coisa só, por exemplo as coordenadas de um ponto ou o nome e a nota de um aluno.

ponto = (3, 4)
nome, nota = ('Ana', 17)
print(ponto[0])
print(nome, nota)

Isto escreve 3 e Ana 17. A segunda linha é desempacotamento: cada nome recebe o elemento correspondente. Tal como as strings, os tuplos suportam indexação, fatias e concatenação, e são imutáveis: depois de criado, nenhum elemento muda.

Dois casos especiais merecem atenção. O tuplo vazio escreve-se (). O tuplo de um só elemento exige uma vírgula: (42,) é um tuplo, enquanto (42) é apenas o número 42 entre parênteses. Este pormenor aparece em exames com frequência.

Listas: coleções mutáveis

Uma lista escreve-se com parênteses retos e é uma sequência ordenada e mutável: podes acrescentar, remover e alterar elementos. Os elementos podem ser de tipos diferentes, embora na prática quase todas as listas que vais usar tenham elementos do mesmo tipo.

notas = [12, 15, 10]
notas.append(18)
notas[0] = 13
print(notas)
print(len(notas))

Isto escreve [13, 15, 10, 18] e 4. O append acrescenta no fim; a atribuição notas[0] = 13 substitui o primeiro elemento. A função len dá o número de elementos.

Os métodos que mais vais usar são:

Método	O que faz
append(x)	Acrescenta x no fim
extend(lista)	Acrescenta cada elemento de lista no fim
pop()	Remove e devolve o último elemento (pop(i) remove a posição i)
insert(i, x)	Insere x na posição i
remove(x)	Remove a primeira ocorrência de x
sort()	Ordena a lista no sítio (sorted(l) devolve uma lista nova ordenada)

A diferença entre append e extend é um clássico: append junta um elemento, extend junta vários.

a = [1, 4]
a.append([5, 1, 3])
print(a)
b = [1, 4]
b.extend([5, 1, 3])
print(b)

Isto escreve [1, 4, [5, 1, 3]] e [1, 4, 5, 1, 3]. A primeira lista ficou com três elementos, o último dos quais é outra lista; a segunda ficou com cinco números.

Alias contra cópia, igualdade contra identidade

Aqui está a ideia mais importante da página. Uma lista é um objeto na memória e uma variável é um nome que aponta para esse objeto. Atribuir uma lista a outro nome não cria uma lista nova: cria um segundo nome para a mesma lista. A isto chama-se alias.

notas = [12, 15]
copia = notas
copia.append(18)
print(notas)

Isto escreve [12, 15, 18]. O append alterou a lista partilhada, por isso notas também “mudou”. Para criar uma lista nova com os mesmos elementos, fatia a lista toda ou usa o método copy:

notas = [12, 15]
copia = notas[:]
copia.append(18)
print(notas)
print(copia)

Isto escreve [12, 15] e [12, 15, 18]. Agora são dois objetos independentes. (Esta cópia é superficial: se os elementos fossem outras listas, as listas interiores continuariam partilhadas.)

A mesma distinção aplica-se à comparação. O == testa a igualdade de valores; o is testa a identidade, se são o mesmo objeto.

a = [1, 2]
b = [1, 2]
print(a == b)
print(a is b)

Isto escreve True e False: duas listas separadas com o mesmo conteúdo são iguais mas não são o mesmo objeto. Em exercícios, compara listas com ==; o is serve para casos especiais como comparar com None.

Percorrer e transformar listas

A travessia de listas segue os mesmos padrões das strings. A função zip percorre duas listas em paralelo, produzindo pares; a forma zip(*pares) faz o inverso, separando pares em duas sequências.

nomes = ['Ana', 'Bruno', 'Carla']
notas = [17, 12, 15]
for nome, nota in zip(nomes, notas):
    print(nome, nota)

Isto escreve Ana 17, Bruno 12 e Carla 15. Repara que o zip pára na lista mais curta; se as listas tiverem comprimentos diferentes, os elementos a mais da lista comprida são ignorados em silêncio, por isso confirma primeiro que têm o mesmo tamanho.

Exemplo completo: mínimos locais

Um elemento de uma lista de números é um mínimo local quando é menor ou igual aos seus dois vizinhos. Por exemplo, em [5, 2, 4, 4, 1, 3], as posições 1 (valor 2, vizinhos 5 e 4) e 4 (valor 1, vizinhos 4 e 3) são mínimos locais. A posição 3 (valor 4, vizinhos 4 e 1) não é, porque 4 > 1. Os extremos ficam de fora, porque não têm dois vizinhos.

def minimos_locais(valores):
    """Devolve as posições que são mínimos locais."""
    posicoes = []
    for i in range(1, len(valores) - 1):
        if valores[i] <= valores[i - 1] and valores[i] <= valores[i + 1]:
            posicoes.append(i)
    return posicoes

print(minimos_locais([5, 2, 4, 4, 1, 3]))

Isto escreve [1, 4]. O range(1, len(valores) - 1) exclui exatamente os extremos: começa em 1 e pára antes da última posição. Confere a posição 2 (valor 4, vizinhos 2 e 4): 4 <= 2 é falso, por isso não entra. O padrão é reutilizável: percorrer o interior da lista com um acumulador que guarda as posições onde uma condição se verifica.