Ordinare le liste, e i metodi che le accompagnano

Il problema che stiamo risolvendo

I voti di sette persone sono in una lista. Tre domande a cui rispondere: qual è il più alto, qual è la media, e quali sono i primi tre?

Con gli strumenti del capitolo dodici le prime due si possono fare con un ciclo — laborioso, ma possibile. La terza è diversa. "I primi tre" significa prima metterli in ordine, e non abbiamo ancora modo di ordinare niente.

Questi lavori ricorrono così spesso che Python li include già. Il capitolo di oggi è quell'elenco di strumenti — e una trappola in cui quasi tutti inciampano almeno una volta: ci sono due forme della stessa operazione, una che cambia la lista e una che ne restituisce una nuova, e scegliere quella sbagliata non solleva alcun errore.

Alla fine di questo capitolo sarai in grado di

• Dire cosa distingue sorted() da .sort(), e quale dei due serve a ogni lavoro
• Ottenere risposte da una lista con max, min, sum, count e index
• Cambiare la regola che un ordinamento usa con key=
• Trasformare una lista in testo leggibile con join()
• Spiegare perché ordinare una lista di tipi misti solleva un TypeError

Prerequisiti: Liste — molti valori sotto un solo nome.

sorted() e .sort() — il cuore di questo capitolo

Entrambi ordinano. La differenza è ciò che restituiscono.

marks = [72, 45, 90, 61]

ordered = sorted(marks)
print(ordered)
print(marks)

marks.sort()
print(marks)

[45, 61, 72, 90]
[72, 45, 90, 61]
[45, 61, 72, 90]

Leggi con attenzione quelle tre righe di output.

sorted(marks) ha costruito una nuova lista ordinata e te l'ha restituita. L'marks originale non è toccato — la seconda riga è la prova.

marks.sort() non ha costruito niente. Ha ordinato la lista originale, e il vecchio ordine è sparito per sempre.

È la regola del capitolo dodici che torna: un metodo che modifica la lista non restituisce niente.

marks = [72, 45, 90, 61]
marks = marks.sort()
print(marks)

None

Esattamente come append. Con .sort() non devi conservare il risultato; con sorted() devi farlo, o il lavoro va perso.

Quale, e quando? Se l'ordine originale non serve più, .sort() è più semplice e più economico. Se la lista originale serve altrove, o non ne sei sicuro, usa sorted() — non toglie niente a nessuno. In caso di dubbio, sorted().

Ordine inverso e risposte numeriche

marks = [72, 45, 90, 61]

print(sorted(marks, reverse=True))
print(max(marks), min(marks), sum(marks))
print(round(sum(marks) / len(marks), 2))

[90, 72, 61, 45]
90 45 268
67.0

max, min e sum sono funzioni e non metodi, quindi si scrive max(marks) e non marks.max(). Non c'è niente di speciale per la media: il totale diviso per il conteggio è la media, e round(..., 2) la accorcia per la visualizzazione.

Nota che il ciclo di accumulo del capitolo dieci è diventato una sola riga. Impararlo non è stato sprecato — ciò che fa sum è quel ciclo, e un giorno dovrai accumulare qualcosa per cui Python non ha una funzione pronta.

Contare e cercare

marks = [72, 45, 90, 45, 61]

print(marks.count(45))
print(marks.index(45))
print(marks.index(90))

2
1
2

count(x) dice quante volte appare x. index(x) dice dove si trova il primo — con due 45 indica l'indice 1 e non menziona mai il secondo.

E cercare qualcosa che non c'è ferma il programma:

marks = [72, 45, 90]
print(marks.index(50))

ValueError: 50 is not in list

Esattamente come remove. Abituati a controllare prima con if 50 in marks:.

Ordinare il testo, e key=

names = ["rafi", "Bilal", "ahmed"]

print(sorted(names))
print(sorted(names, key=str.lower))

['Bilal', 'ahmed', 'rafi']
['ahmed', 'Bilal', 'rafi']

Le persone vedono il primo risultato e pensano che Python abbia sbagliato. Non è così — ordina per codice del carattere, e lì ogni lettera maiuscola viene prima di ogni minuscola. Quindi Bilal è saltato in testa.

key=str.lower dice: mentre ordini, tratta ogni nome come se fosse minuscolo. I nomi stessi non cambiano — Bilal viene ancora stampato con la sua B maiuscola — solo il confronto usa la forma minuscola.

key può essere qualsiasi regola:

words = ["bag", "pen", "notebook", "ink"]
print(sorted(words, key=len))

['bag', 'pen', 'ink', 'notebook']

Ordinate per lunghezza. Nota che bag, pen e ink sono tutti e tre lunghi tre caratteri e sono rimasti nell'ordine in cui già si trovavano — Python non disturba i pari merito. Questa proprietà si chiama ordinamento stabile, ed è ciò che rende possibile ordinare per più criteri.

I tipi misti non si possono ordinare

values = [3, "1", 2]
print(sorted(values))

TypeError: '<' not supported between instances of 'str' and 'int'

Ordinare significa confrontare le cose a coppie, e il capitolo ottavo ha mostrato che un numero e un pezzo di testo non si possono confrontare con <. Il messaggio è parola per parola lo stesso. Questo capita regolarmente con le liste lette da un file CSV, dove ogni numero è in realtà testo.

Da una lista a testo — join

Stampare direttamente una lista ti dà parentesi e virgolette, che non vanno mostrate a una persona:

names = ["rafi", "ahmed", "bilal"]

print(", ".join(names))
print(" | ".join(names))

rafi, ahmed, bilal
rafi | ahmed | bilal

La riga si legge al contrario la prima volta: il testo di unione viene primo, e la lista va tra le parentesi. Il modo per ricordarla — "unisci queste cose con questo".

C'è una condizione, ed è rigida: ogni valore deve essere testo.

marks = [72, 45, 90]
print(", ".join(marks))

TypeError: sequence item 0: expected str instance, int found

Per unire una lista di numeri, trasforma prima ciascuno in testo:

marks = [72, 45, 90]
print(", ".join(str(m) for m in marks))

72, 45, 90

La parte str(m) for m in marks è nuova, e un capitolo successivo la insegna per intero. Per ora, leggila così: "per ogni m in marks, crea str(m)." Poi join unisce quelle stringhe. L'esempio completo qui sotto usa la stessa riga.

Un esempio completo

report.py:

# A marks report: order them, summarise them, and show the top three
marks = [72, 45, 90, 61, 88, 45, 33]

ordered = sorted(marks, reverse=True)

print("Marks    :", marks)
print("Ordered  :", ordered)
print("Count    :", len(marks))
print("Highest  :", max(marks))
print("Lowest   :", min(marks))
print("Total    :", sum(marks))
print("Average  :", round(sum(marks) / len(marks), 2))
print("How many 45s:", marks.count(45))

top_three = ordered[:3]
print("Top three:", top_three)
print("As text  :", ", ".join(str(m) for m in top_three))

passed = []
for mark in marks:
    if mark >= 40:
        passed.append(mark)

print("Passed   :", len(passed), "of", len(marks))

Marks    : [72, 45, 90, 61, 88, 45, 33]
Ordered  : [90, 88, 72, 61, 45, 45, 33]
Count    : 7
Highest  : 90
Lowest   : 33
Total    : 434
Average  : 62.0
How many 45s: 2
Top three: [90, 88, 72]
As text  : 90, 88, 72
Passed   : 6 of 7

Due decisioni di progettazione meritano attenzione.

È stato scelto sorted() invece di .sort() perché l'marks originale viene stampato di nuovo nella prima riga. Con .sort(), le righe "Marks" e "Ordered" avrebbero mostrato la stessa cosa e niente si sarebbe lamentato. È precisamente l'errore silenzioso con cui questo capitolo ha aperto.

I primi tre sono usciti da uno slice — ordered[:3]. Non serviva una funzione separata per "i primi tre": i primi tre di una lista in ordine decrescente sono i primi tre. Una volta che qualcosa è ordinato, un numero sorprendente di domande diventa uno slice.

Quando qualcosa va storto

La mia lista è diventata None dopo averla ordinata La riga diceva marks = marks.sort(). .sort() ordina la lista stessa e restituisce None — scrivi semplicemente marks.sort(). Per una nuova lista, ordered = sorted(marks).

L'ordinamento ha cambiato anche la lista originale Hai usato .sort(), che ordina al suo posto. Usa sorted() per lasciare intatta l'originale.

TypeError: '<' not supported between instances of 'str' and 'int' La lista mescola numeri e testo. Esegui print(marks) e guarda quali valori hanno le virgolette intorno; se proviene da un file probabilmente sono tutti testo, e servono int().

ValueError: 50 is not in list Ad index() o remove() è stato dato un valore che la lista non contiene. Controlla prima con in.

TypeError: sequence item 0: expected str instance, int found A join() è stata passata una lista di numeri. Metti ogni numero dentro str().

Dopo l'ordinamento dei nomi, tutti quelli con la maiuscola sono venuti prima È un comportamento corretto, non un bug. Per ordinare come una persona si aspetta, sorted(names, key=str.lower).

Tocca a te

Scrivi un file chiamato inventory.py che contiene una lista di almeno sette nomi di prodotti e una lista dei loro prezzi.

Dai prezzi, stampa:

1. Il più alto, il più basso, il totale e la media (a due cifre decimali)
2. Una nuova lista ordinata — e poi dimostra che l'originale non è cambiata
3. I tre più costosi, usando uno slice

Dai nomi, stampa:

1. L'ordine alfabetico, ignorando le maiuscole
2. Ordinati per la lunghezza del nome
3. Tutti i nomi su una riga, separati da virgola, usando join

Poi esegui un esperimento: chiama .sort() sui prezzi, e stampa di nuovo le righe della parte 1. Quali numeri sono cambiati e quali no? Spiegati perché quelli che non sono cambiati non potevano cambiare — tieni stretta quella risposta e la trappola di questo capitolo non ti prenderà mai.