Listas - primeira visita

Declaração de uma lista

Declara-se uma lista, colocando entre colchetes uma sequência de dados separados por vírgula:

identificador = [ \text{dado}_1, \text{dado}_2, \ldots, \text{dado}_n]

Exemplo de listas:

• Uma lista de inteiros.

  x = [2, 45, 12, 9.78, -2]

• Listas podem conter dados de tipos diferentes.

  x = [2, "qwerty" ,45.99087, 0, "a"]

• Listas podem conter outras listas.

  x = [2, [4,5], [9] ]

• Ou podem não conter nada. Neste caso [] indica a lista vazia.

  x = []

Listas – Como usar

Usando uma lista

• Pode-se acessar uma determinada posição da lista utilizando-se um índice de valor inteiro.

• Sendo n o tamanho da lista, os índices válidos para ela vão de 0 até n-1.

  • A primeira posição da lista tem índice 0.

  • A última posição da lista tem índice n-1.

• A sintaxe para acesso de uma determinada posição é:

  • identificador[posição];

  Um elemento de uma lista em uma posição específica tem o mesmo comportamento que uma variável simples.

        >>> notas= [4.5, 8.6, 9, 7.8, 7]
        >>> notas[1]+2
        10.6
        >>> notas[3]=0.4
        >>> notas
        [4.5, 8.6, 9, 0.4, 7]

Listas - índices

• Índices negativos se referem a lista da direita para a esquerda:

  >>> notas= [4.5, 8.6, 9, 7.8, 7]
  >>> notas[-1]
  7

• Ocorre um erro se tentarmos acessar uma posição da lista que não existe.

  >>> notas[100]
  Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
  IndexError: list index out of range
  
  >>>> notas[-6]
  Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
  IndexError: list index out of range

Listas - funções e metodos em listas

• A função len(lista) retorna o número de itens na lista.

  >>> x=[16,5,4,4,7,9]
  >>> len(x)
  6

• Uma operação importante é acrescentar um item no final de uma lista. Isto é feito pela função append.

  lista.append(item)

  >>> x=[6,5]
  >>> x.append(98)
  >>> x
  [6, 5, 98]

• Note o formato diferente da função append. A lista que será modificada aparece antes, seguida de um ponto, seguida do append com o item a ser incluído como argumento. Formalmente, este tipo de função é chamada de método.

• normalmente os metodos modificam o argumento - a lista que é passada antes do nome do metodo.

• outro metodo é o sort que ordena uma lista

  >>> a = [3,2,5,3,1,6]
  >>> a.sort()
  >>> a
  [1, 2, 3, 3, 5, 6]

• sort é um metodo que modifica seu argumento e nao retorna nada

• existe uma função sorted que faz algo parecido, mas não modifica o argumento, e portanto não tem o formato de metodo

   >>> a = [3,2,5,3,1,6]
   >>> b = sorted(a)
   >>> a
   [3,2,5,3,1,6]
   >>> b
   [1,2,3,3,5,6]

• sorted é uma função que nao modifica seu argumento e que retorna a lista ordenada

Listas: operadores (funcionam como o +)

• A operação de soma em listas gera uma nova lista que é o resultado de “grudar” lista2 ao final da lista1. Isto é conhecido como concatenação de listas.

  lista1 + lista2

  >>> lista1=[1,2,4]
  >>> lista2=[27,28,29,30,33]
  >>> x=lista1+lista2
  >>> x
  [1, 2, 4, 27, 28, 29, 30, 33]
  >>> lista1
  [1, 2, 4]
  >>> lista2
  [27, 28, 29, 30, 33]

• Veja que a operação de concatenação não modifica as listas originais.

• Testes de igualdade em listas funcionam e verificam se cada elemento da primeira lista é igual ao seu correspondente na segunda lista

a = [1,2,4]
b = [1,2,3]
a==b
b.append(9)
a==b

x = [1,[2,3],4]
y = [1,[2,3],4]
z = [1,[2,3,7],4]
x==y
x==z

• o operador in vefifica se um elemento pertence a uma lista

a = [0,4,6,8]

0 in a

1 in a

Exemplo: Produto Interno de dois vetores

• Uma função para computar o produto interno (produto escalar) de dois vetores (listas) de tamanho 3

    #calculando o produto interno
    def prod_interno(l1,l2):
       resultado = l1[0]*l2[0]+l1[1]*l2[1]+l1[2]*l2[2]
       return resultado

Mas isso só funciona para listas de tamanho 3. E para outros tamanhos?

O comando for

• Estrutura:

      for variável in lista:
            comando
            ...
            comando
  
      proximo comando

• Para cada elemento da lista, em ordem de ocorrência, é atribuído este elemento à variável e então é executado os comandos.

• O for faz a variável passear pela lista

• O programa abaixo usa o laço for para imprimir números de uma lista.

    a = [1, 21, 31]
    for i in a:
       print(i)

A função range

• É comum fazermos um laço for iterar sobre valores numéricos.

• Em Python o comando range(n) gera uma lista (implicita) com os valores de 0 até n-1.

• O programa abaixo imprime os números de 0 até 9.

  for i in range(10):
      print(i)

• Podemos especificar um intervalo de valores na função range:

  • range(i, f): gera-se números de i até f-1.

• Podemos especificar um passo a ser considerado no intervalo de valores da função range.

  • range(i, f, p): gera-se valores a partir de i com incremento de p até f-1.

• O programa abaixo imprime os números pares entre 0 e menores que 13.

    for i in range(0,13,2):
      print(i)

o uso mais comum do range

• o uso mais comum do range é gerar os indices de uma lista

     lista = [1, 2, 3, 4, 7.6, 8.7, 9.5, 4]
     for i in range(len(lista)):
         lista[i] = lista[i]*2

Conserando do produto interno/escalar

    def prod_interno(l1, l2):
        resultado = 0.0
        for i in range(len(l1)):
            resultado = resultado + l1[i] * l2[i]
        return resultado

vamos ver no ChatGPT

escreva uma funcao que calcula o produto interno de duas listas

def produto_interno(lista1, lista2):
    # Verifica se as listas têm o mesmo comprimento
    if len(lista1) != len(lista2):
        return "As listas devem ter o mesmo comprimento"
    
    # Inicializa o produto interno com zero
    produto = 0
    
    # Calcula o produto interno
    for i in range(len(lista1)):
        produto += lista1[i] * lista2[i]
    
    return produto

Coisas parecidas com listas: tuplas e strings

• Algumas coisa sao parecidas com listas onde

  • for funciona
  • operadores ==, +, in funcionam
  • len e outras funções funcionam
  • acesso a um elemento usado [] funciona

mas nao podem ser modificados (pelo append, por outros metodos ou por atribuição)

• veremos strings na proxima aula

tuplas

tuplas sao listas imutaveis representadas por (dado0, dado1, dado3)

• dados entre parenteses

• metodos de lista não funcionam pois tuplas são imutaveis e metodos (em listas) modificam o argumento

• atribuição nao funciona

    a = (2,4,6,8)
    a[0] = -1

• tuplas em alguns casos sao abreviadas não usando o parenteses. Assim em quase todo lugar onde voce ve 2 ou mais coisas separadas por virgula, mas vc estava esperando apenas uma coisa, há uma tupla implicita

• return de mais de 1 valor é feito com return a, b

• nesse caso o return esta montando uma tupla com os 2 valores

• se uma funcão retorna 3 valores (ou seja uma tupla de 3 valores) entao vc pode usar

a,b,c = func(34)

• nesse caso vc esta esperando apenas uma variavel do lado esquerdo e uma atribuicao mas há 3 variaveis, separadas por virgula.

• isso significa que os 3 valores retornados pela func vao ser armazenados em a, b e c respectivamente

coisas parecidas com listas: range e outras listas implicitas

O range não cria uma lista verdadeira. Ele cria uma lista implicita que é imutavel (e portanto nao pode ser modificada) mas o == e + não funcionam tambem.

O print nao imprime o range como uma lista

a = range(4)

print(a)

a == [0,1,2,3]

len(a)

a[2]

a + [10,20]

outras funcoes criam listas implicitas (map por exemplo)

para converter uma lista implicita para uma lista normal use a função list

b = list(a)

print(b)

b == [0,1,2,3]