[12] Tupels, lijsten en woordenboeken

Transcriptie

1 [12] Tupels, lijsten en woordenboeken We kennen ondertussen al behoorlijk wat data-types in Python. Data-types zijn de verschillende vormen die een variabele kan aannemen: int (integer): gehele getallen float: kommagetallen string: stukken tekst bool: True en False, de booleaanse waarden We kennen ook al een belangrijke structuur om beslissingen te nemen in Python: de if else structuur. In de volgende leerfiche leren we over een aantal belangrijke herhalingslussen in Python, maar eerst moeten we nog drie nieuwe data-types aan ons lijstje toevoegen: tupels lijsten woordenboeken Deze drie data-types zijn drie manieren om lijstjes te maken waarin we verschillende variabelen groeperen. De verschillen tussen de drie zijn klein, en in sommige programmeertalen (zoals PHP) wordt er zelfs geen verschil gemaakt tussen de drie soorten het zijn allemaal vormen van arrays. Volg mee via 12_TupelsLijstenWoordenboeken.py Tupels Stel dat we in een programma willen een lijstje bijhouden van de kleuren van de regenboog. Dat kunnen we zo doen: kleur1 = 'rood' kleur2 = 'oranje' kleur3 = 'geel' kleur4 = 'groen' kleur5 = 'blauw' kleur6 = 'indigo' kleur7 = 'violet' Dat werkt perfect, maar het is natuurlijk wat jammer dat we elke variabele een andere naam moeten geven, en dat we vrij veel code moeten schrijven om die kleuren in variabelen op te slaan. Dan is dit een stuk compacter: regenboog = ('rood', 'oranje', 'geel', 'groen', 'blauw', 'indigo', 'violet') En daarmee hebben we onze eerste tupel (in het Engels tuple) gemaakt! Om een tupel te maken scheid je een aantal waarden met komma s, en plaats je ze samen tussen gewone (ronde) haken. Python [12] Tupels, lijsten en woordenboeken versie 9/03/2015 1/9

2 Je kan het type controleren met het type-commando, bv. vanuit het Shell-venster: >>> type(regenboog) <class 'tuple'> Een tupel is een lijstje van verschillende variabelen die bij elkaar horen. En het verschil met lijsten (die komen zometeen aan bod) is dat de inhoud van de tupel niet meer kan gewijzigd worden. De kleuren van de regenboog gaan niet zomaar veranderen van volgorde of zo. En dat is goed, want we kunnen aan deze tupel geen kleur meer toevoegen, we kunnen geen kleur schrappen, en we kunnen geen kleur veranderen. De tupel blijft zoals ze is. Wat we wél kunnen, is de verschillende deeltjes van de tupel gebruiken in ons programma. Let op! Hier krijgen we weer te maken met die gekke telling uit de informatica: we beginnen te tellen bij 0. Dus: de eerste kleur (rood) heeft als volgnummer 0. De tweede kleur (oranje) heeft volgnummer 1. En zo gaan we verder tot we bij de zevende kleur komen (violet) die heeft volgnummer 6. Om een element van een tupel aan te spreken gebruiken we de naam van de tupel, gevolgd door het volgnummer van het element, tussen vierkante haken. print(regenboog[2]) # 'geel' Een tupel kan alle soorten variabelen bevatten. allegaartje = (15, 'woef', True, 'miauw') Een tupel kan zelfs andere tupels bevatten, als dat nuttig zou zijn: verzamelingvantupels = (allegaartje, regenboog) Je kan ook informatie opvragen over een tupel, zoals de lengte (het aantal elementen) of de positie van een bepaald element, maar dat werkt net op dezelfde manier als bij lijsten, dus laten we eerst kijken hoe die precies in elkaar zitten.. Lijsten Zoals gezegd kan de inhoud van een tupel niet meer wijzigen. Als we dus een boodschappenlijstje willen bijhouden is een tupel uitermate ongeschikt. Want als we vandaag melk, brood en choco op ons lijstje zetten, en we denken er morgen aan dat we ook nog corn flakes moeten meenemen, dan kunnen we dat niet meer toevoegen aan onze tupel. Daar dienen lijsten dus voor. Lijsten (lists) in Python is wat in andere programmeertalen gekend is als arrays, en de werking is net hetzelfde als die van tupels, maar aan de inhoud van lijsten kunnen we wél nog wijzigingen aanbrengen. Om een lijst te maken schrijven we de elementen niet tussen ronde haken (zoals bij tupels) maar tussen vierkante haken. boodschappen = ['melk', 'brood', 'choco'] Python [12] Tupels, lijsten en woordenboeken versie 9/03/2015 2/9

3 Lijstfuncties Tijd om wat bewerkingen te doen op onze boodschappenlijst! Want we willen graag nog wat dingen toevoegen aan ons lijstje, we willen tellen hoeveel er op ons lijstje staat, en we willen uiteindelijk een gesorteerd lijstje uitprinten voor we naar de winkel gaan. Een eerste functie is de len() functie (we kennen hem nog van bij de strings), waarmee ik kan opvragen hoeveel zaken er al op mijn lijst staan. Deze functie werkt ook voor tupels en woordenboeken. len(boodschappen) # 3 len(regenboog) # 7 Drie dingen op mijn lijstje. Daar mag gerust nog wat meer op. Om een item toe te voegen aan het lijstje, gebruiken we de append() functie. Die plakken we aan de naam van onze lijst, met een puntje ertussen: boodschappen.append('corn flakes') De corn flakes staan nu mee op ons lijstje! Kijk maar na: print(boodschappen[3]) append() aanvaardt maar één toevoeging tegelijk. Als we dus zouden proberen om 2 zaken aan ons lijstje toe te voegen met boodschappen.append('waspoeder', 'gehakt') dan krijgen we een foutmelding van Python. Als we ineens meerdere zaken willen toevoegen, dan gebruiken we de extend() functie. Bij extend() zet je tussen haakjes een tupel of een lijst, en die wordt dan integraal toegevoegd aan je lijst. Dus om waspoeder en gehakt toe te voegen aan het lijstje, kunnen we bv. schrijven: boodschappen.extend(['waspoeder', 'gehakt']) Je mag in de extend() functie ook de naam van een andere lijst opgeven. Als je bv. je eigen lijstje bijhoudt, en je wil dat je mama dat toevoegt aan de grote boodschappenlijst, dan kan je schrijven: mijnlijstje = ['snoep', 'kinder surprise', 'kauwgom', 'choco'] boodschappen.extend(mijnlijstje) Gelukt! Maar stond choco niet al op ons lijstje? En staat dat er nu niet twee keer op? Dat kunnen we controleren door aan Python te vragen hoeveel keer choco voorkomt op het lijstje. Dat doen we met count(). boodschappen.count('choco') # 2 Python antwoordt 2, dus choco staat 2 keer op ons lijstje. Om de dubbel te verwijderen gebruiken we de remove() functie. Met deze functie kan je een item van je lijst schrappen. Python gaat op zoek in het lijstje en zal de eerste vermelding die hij tegenkomt, schrappen. Python [12] Tupels, lijsten en woordenboeken versie 9/03/2015 3/9

4 We schrappen dus choco uit het lijstje (maar één keer choco blijft nog staan) en mama was het niet akkoord met de kauwgom op het lijstje, dus die vliegt er ook van. boodschappen.remove('choco') boodschappen.remove('kauwgom') Een andere manier om een item van een lijst te schrappen is met de pop() functie. In tegenstelling tot remove() moet je bij pop() niet de inhoud van het item opgeven dat je wil schrappen, maar het volgnummer. Dus met boodschappen.pop(1) schrappen we het 2 de element van onze lijst ( brood ). Voor het element effectief geschrapt wordt, geeft de pop()-functie de waarde van het geschrapte element ( brood dus) nog terug als return-waarde. Wat returnwaarden zijn leer je in fiche [14] Je kan dus een element schrappen en het geschrapte element in een variabele opslaan via: geschrapt = boodschappen.pop(1) Wil je het volgnummer van een element opzoeken, dan kan je de index()-functie gebruiken. boodschappen.index('snoep') # 3 Wil je ergens een element tussenvoegen, dan kan dat ook, dankzij de insert()-functie. We willen bijvoorbeeld vóór het derde element (= volgnummer 2) een boodschap tussenvoegen: boodschappen.insert(2, 'kaas') Alle elementen schuiven nu een plaatsje op. kaas zal nu het volgnummer 2 hebben. Om 2 lijsten samen te voegen hebben we geen speciale functie nodig daarvoor kunnen we gewoon de + operator gebruiken. poeder = ['bloem', 'suiker'] vetstof = ['boter', 'eieren'] cake = poeder + vetstof print(cake) # ['bloem', 'suiker', 'boter', 'eieren'] Ook de * operator kunnen we gebruiken bij lijsten, om de inhoud van een lijst enkele keren te laten herhalen: eentweedrie = 3 * [1, 2, 3] print(eentweedrie) # [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3] Python [12] Tupels, lijsten en woordenboeken versie 9/03/2015 4/9

5 Het is stilaan tijd om naar de winkel te gaan! We willen dus een gesorteerd boodschappenlijstje weergeven. Om te sorteren kan je de sort() functie gebruiken daardoor wordt de lijst alfabetisch gesorteerd. boodschappen.sort() print(boodschappen) De alfabetisch gesorteerde lijst is nu onze nieuwe inhoud van de variabele boodschappen. We zijn onze oorspronkelijke volgorde dus kwijt. Wat als we eigenlijk ons lijstje niet wilden gesorteerd opslaan, maar alleen maar een afdruk wilden maken van de gesorteerde lijst, en de variabele boodschappen ongemoeid wilden laten? Dan kunnen we de functie sorted() gebruiken. Die geeft een gesorteerde versie van de lijst weer, en verandert niets aan de eigenlijke variabele. print(sorted(boodschappen)) Nog een laatste functie in verband met sortering: reverse() die functie draait het lijstje gewoon volledig om. Het laatste element wordt het eerste en omgekeerd. boodschappen.reverse() Als we terugkomen van de winkel is het tijd om het lijstje leeg te maken en met een nieuw lijstje te beginnen. Een lijst leegmaken doen we met de functie clear(). boodschappen.clear() Opmerking: len(),.count(),.index() en sorted() werken ook voor tupels. De andere functies uiteraard niet, omdat er aan de inhoud van een tupel niets kan veranderd worden. Python [12] Tupels, lijsten en woordenboeken versie 9/03/2015 5/9

6 Strings zijn eigenlijk tupels In de leerfiche over strings hadden we het al kort even vermeld: dat een string eigenlijk een lijst met letters is. Wel, dat mag je letterlijk nemen, want intern houdt Python de string eigenlijk bij als een tupel (wat uiteindelijk een variant van een lijst is). Het grappige daaraan is dat je ook een aantal van de lijstfuncties kan gebruiken op strings. len() hadden we al gebruikt om de lengte van een woord te kennen, maar je kan bv. ook tellen hoeveel keer een bepaalde letter voorkomt, je kan de notatie met vierkante haken gebruiken om een deel van een string weer te geven letterlijst = 'Monty Python' len(letterlijst) # 12 letterlijst.count('o') # 2 print(letterlijst[4]) # 'y' Net zoals bij tupels kan je een aantal functies niét gebruiken op strings, zoals.pop(),.append() en.extend(). Ook sort() kan je niet gebruiken, maar met sorted() kan je wel een alfabetische oplijsting van de inhoud van je string maken: sorted(letterlijst) # [' ', 'M', 'P', 'h', 'n', 'n', 'o', 'o', 't', 't', 'y', 'y'] Als je per se je string naar een lijst wil omzetten, kan dat met het list()-commando. lijst_met_letters = list(letterlijst) Delen van lijsten tonen Zoals je net geleerd hebt vertonen lijsten en strings wel erg veel gelijkenissen met elkaar. De notatiewijze die we gebruikten om een deel van een string te tonen werkt ook met lijsten (en tupels). huisdieren = ['hond', 'poes', 'hamster', 'rat', 'kip'] # Vanaf 4de element tot einde: print(huisdieren[3:]) # ['rat', 'kip'] # Vanaf derde element tot het vierde: print(huisdieren[2:4]) # ['hamster', 'rat'] # De eerste drie elementen: print(huisdieren[:3]) # ['hond', 'poes', 'hamster'] Python [12] Tupels, lijsten en woordenboeken versie 9/03/2015 6/9

7 Woordenboeken Er is nog een lijst-type dat we nog niet vermeld hebben: woordenboeken. Lijsten zijn heel handig, maar soms is het vervelend dat we de verschillende elementen alleen maar kunnen aanspreken aan de hand van de volgnummers. Als we bv. ons weekmenu op een lijstje willen bijhouden, dan zou het handig zijn als we zowel de dag als de maaltijd kunnen bijhouden in een element. maandag: Pasta dinsdag: Frietjes woensdag: Gehaktballetjes donderdag: Veggie vrijdag: Vis Dan kan met een woordenboek. Om een woordenboek aan te maken schrijven we de elementen tussen accolades (krulhaken). Per element schrijven we een sleutel, een dubbele punt en een waarde. naam_woordenboek = {'sleutel': 'waarde'} Ons weekmenu kunnen we bv. zo definiëren: menu = {'maandag': 'Pasta', 'dinsdag': 'Frietjes', 'woensdag': 'Gehaktballetjes', 'donderdag': 'Veggie', 'vrijdag': 'Vis'} En dan kunnen we snel en makkelijk het menu van een dag opvragen door de sleutel tussen vierkante haken te zetten: print(menu['dinsdag']) # Frietjes Op dezelfde manier kunnen we ook elementen toevoegen aan ons woordenboek: menu['zaterdag'] = 'Macaroni' De meeste lijstfuncties werken niet met woordenboeken. Je kan wel len() gebruiken om het aantal elementen te tellen. len(menu) # 6 Python [12] Tupels, lijsten en woordenboeken versie 9/03/2015 7/9

8 Ranges Er is nog een heel speciaal lijst-type waar we het over willen hebben: de range (= reeks). Een range is een reeks opeenvolgende getallen. We gaan dit vooral nuttig kunnen gebruiken als we in de volgende leerfiche iets leren over for-loops. De eenvoudigste range is die waar we één getal opgeven: het aantal getallen dat in de reeks moet voorkomen. En traditiegetrouw begint Python bij 0. range(4) # 0, 1, 2, 3 We kunnen als we willen ook de beginwaarde opgeven. Dan geven we eerst de beginwaarde op, en als tweede getal het getal waar de reeks onder moet blijven. range(1,5) # 1, 2, 3, 4 Drie getallen opgeven kan ook. Dan bepalen we de stapgrootte. Standaard verhoogt een reeks per stap met 1, maar we kunnen de reeks ook sneller laten oplopen. range(2,11,2) # 2, 4, 6, 8, 10 We kunnen de reeks zelfs laten aflopen, als we bv. -1 opgeven als stap. range(10,0,-1) # 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 Een range is een heel speciaal datatype, en je kan er de meeste lijstfuncties niet op toepassen. Wil je toch per se een range omzetten naar een bewerkbare lijst, dan kan dat met het list() commando. list(range(6)) En er zijn nog types Er bestaan nog lijst-types in Python. We hebben je bijvoorbeeld nog niets verteld over een set. Maar dat zijn al meer gespecialiseerde lijsttypes die wij niet direct nodig gaan hebben. Ze komen in deze leerfiches dus verder niet aan bod. Python [12] Tupels, lijsten en woordenboeken versie 9/03/2015 8/9

9 Oefeningen Maak een programma waar je drie keer aan de gebruiker vraagt om een favoriete film op te geven. Voeg de films een voor één voor één toe aan een lijst, en sorteer die lijst dan. Geef de gesorteerde lijst weer op het scherm. Tip: om een lege lijst te maken kan je bv. het list() commando gebruiken. Zorg nu dat de lijst uit de vorige oefening gesorteerd is in omgekeerde alfabetische volgorde. Hoe pak je dit aan? Maak een lijst met alle even getallen die kleiner zijn dan 100. Denk na over hoe je die lijst gaat maken zorg dat je niet al die getallen moet intypen. Maak vervolgens een lijst met alle oneven getallen die kleiner zijn dan 100. Voeg de twee lijsten dan samen in een nieuwe lijst, en sorteer de lijst. Als alles goed is heb je nu (op een heel omslachtige manier) een lijst met alle getallen die kleiner zijn dan 100. In deze leerfiche hebben we alleen maar geleerd hoe je een lijst alfabetisch kan sorteren. Voor ons boodschappenlijstje is dat eigenlijk niet zo zinvol. Het is beter om de boodschappen te sorteren volgens hun plaats in de winkel. Maar daarvoor hebben we functies nodig. Op de leerfiche over functies volgt er dus een (gevorderde) oefening over het sorteren van lijsten in een speciale volgorde. Python [12] Tupels, lijsten en woordenboeken versie 9/03/2015 9/9