Már tudunk alapvető adattípusokat létrehozni, és azokon műveleteket végezni. Az előző fejezetben már megismertük azokat a vezérlési szerkezeteket is, amelyek lehetővé teszik, hogy gyakorlatilag bármilyen algoritmust megvalósítsunk. A mostani tudásunkkal azonban összetettebb programok megvalósítása nagyon nehézkes lenne. Hogyha mindent változónkat külön külön kell létrehozni, és a kódban az elnevezéseken kívül semmi sem utal az egyes változók szerepére, illetve arra, hogy mely változók tartoznak logikailag össze, akkor nagyon nehéz lesz átlátni a saját munkánk. Ezt azzal orvosolhatjuk, hogy az olyan primitív adattípusokból, mint a string, int vagy float, összetett adatszerkezeteket hozunk létre. Már láttunk listákat a változókról szóló korábbi fejezetben. A listák nagyon fontosak, és alapvetőek. Ezért is szerepeltek a korábbi fejezetben. A Python azonban ennél sokkal változatosabb adatszerkezetek létrehozására ad lehetőséget. Ebben a fejezetben ezekkel foglalkozunk.
Az ismétlés kedvéért itt újra leírom a listát, hogy egy helyen legyen.
Egy ilyen adatszerkezet a lista (list), amely értékek felsorolását tartalmazza. Létrehozásához szögletes zárójelek közt vesszővel elválasztva soroljuk fel az értékeket. Például lista1 = [10, 5, 46, 8, 9, 11, 8, 9] vagy lista2 = ["alma", "körte", "szilva"]. A lista1 illetve lista2 változókhoz most egy-egy listát rendeltünk. A lista is egy típus! Változók tárolhatnak lista típusú értéket. Láthatjuk, hogy egy érték többször is előfordulhat egy listában (a 8 és 9). Ez nem probléma, viszont a jövőben majd megismerkedünk olyan adatszerkezettel is, amelyben nem ismétlődhetnek értékek. Ebben a fejezetben azonban nem merészkedünk tovább a listánál. Ennek is sok tulajdonsága van. Most csak az alapokat nézzük meg, hogy betekintést nyerjünk a témába. Azon kívül, hogy ismétlődhetnek azonos értékek, a listák másik fontos jellemzője a fix sorrend. Ez azt jelenti, hogy az elemek olyan sorrendben lesznek tárolva, amilyen sorrendben felsoroltuk őket. Ez a sorrend nem változik meg, hacsak mi nem pakoljuk át az elemeket. A tárolt elemekhez indexeléssel férhetünk hozzá. Ehhez a listát tároló váltózó neve után közvetlenül szögletes zárójelek közé írjuk a elérendő elem indexét. A sorszámozás nullától indul. A példánkban elsőként deklarált lista első elemét tehát lista1[0] formában érhetjük el. A listák elemeinek értéke módosítható. Ehhez írjuk az egyenlőségjel bal oldalára az indexelt változónevet! lista1[0] = 15 Jó kényelmi funkció, hogy a print függvénnyel egyszerűen kiíratható egy lista tartalma. print(lista_nev)
lista1 = [10, 5, 46, 8, 9, 11, 8, 9]
lista2 = ["alma", "körte", "szilva"]
lista1[0] = 15
print(lista1)
print(lista2)
Figyeljük meg, hogy a konzolba írt integereket tartalmazó lista első eleme már a megváltoztatott 15-ös érték!
A Python egy érdekes tulajdonsága, hogy egy listában nem csak azonos típusú elemeket lehet tárolni. Simán megcsinálhatjuk, hogy vegyesen sorolunk fel a korábban tanult típusú elemeket.
vegyes_lista = [10, "szöveg", 11.52, True, False]
print(vegyes_lista)
Ez így mondjuk elég zavaró. Általában nem szokás létrehozni ilyen kevert listákat. Nehéz lenne vele a munka, hiszen nem tudjuk, hogy az egyes értékeknél milyen típusra számítsunk.
Az n-es egy matematikai fogalom ami "n darab" elem felsorolását jelenti. Igazából ez a korábban ismertetett listához hasonló. A szintaxisbeli különbség, hogy tuple-t sima gömbölyű zárójellel kell deklarálni. (Ellentétben a listákhoz használatos szögletes zárójellel.) Figyelem! Nem összetévesztendő azonban a "def fx(param1, param2):" függvény fejléc az elsőre hasonló "t = (10, 45, 24)" tuple inicializációval, annak ellenére, hogy mind két helyen gömbölyű zárójelezést használunk! A lényeges eltérés a Python list és tuple szerkezetek közt, hogy a tuple immutable objektum. Az immutable szó azt jelenti, hogy létrehozta után nem módosítható. Míg a listához lehet új elemeket fűzni, vagy törölni belőle, addig a tuple-lel ezt nem tehetjük meg. A tuple struktúrák gyakran függvények visszatérési értékeként tűnnek fel. Függvények paramétere ugyanis gond nélkül lehet bármilyen összetettebb adatszerkezet is. Illetve függvények visszatérési értéke is lehet egy n-es. Hogyha a return után több különböző visszatérési értéket sorolunk fel, akkor egyrészt megtehetjük, hogy a függvényt hívó kódrészletben a hozzárendelés bal oldalán a visszaadottal azonos számú változót sorolunk fel. Ilyenkor a visszadott értékek sorban az egyenlőségjel bal oldalán sorakozó változókhoz rendelődnek. Itt van erre egy példa:
def n_es_fuggveny(a, b, c):
# ... Munka a paraméterekkel ...
return a, b, c
x, y, z = n_es_fuggveny(0, 5, 64)
Ha azonban több értéket ad vissza egy függvény, de a hívás helyén a hozzárendelés művelet bal oldalán csak egy változó van, akkor ez a változó egy n-es értéket kap. Ez az n-es tartalmazni fogja az összes függvény által visszaadott értéket. Következzen egy példa az n-es visszatérési értékű esetre is:
def n_es_fuggveny(a, b, c):
# ... Munka a paraméterekkel ...
return a, b, c
visszaadott_n_es = n_es_fuggveny(0, 5, 64) # visszaadott_n_es = (a, b, c)
A halmaz, vagy angolul set, egy rendezetlen adatszerkezet, amiben az adatok nem ismétlődhetnek. Egy halmaz nem tartalmazhatja kétszer ugyanazt az értéket. A halmazok deklarálásának szintaxisában -hasonlóan a korábban látottakhoz- valamilyen zárójeltípus játszik szerepet. Jelen esetben ez a kapcsos zárójel "{}".
halmaz = { 'alma', 'körte', 45, True, 46.01 }
A következő adatszerkezetünk a szótár vagy ismertebb nevén dictionary vagy röviden dict. Ez egy olyan adattípus, amiben a korábbiakhoz hasonlóan több elem tárolódik egyszerre, viszont a dictben kulcs-érték párokat tárolunk. A kulccsal lehet hivatkozni a hozzá tartozó értékre. Egy dictionary-ben nem megengedett az adatduplikáció. Ezt ebben az esetben úgy kell érteni, hogy egy kulcshoz csak egy érték tartozhat. A kulccsal később elérhetjük a megfelelő értékeket. Illetve módosíthatunk is egy adott kulcshoz tartozó értéket. A kulcsok általában stringek. Viszont más, immutable típusú értékek is szolgálhatnak kulcs gyanánt. A kulcs és érték párok között egy kettőspontot teszünk. Az egymást követő kulcs-érték párok között a már megszokott vesszőt rakjuk. Nézzünk meg egy példát szótárra!
gyumolcs_szam = {
"alma": 12,
"korte": 6,
"barack": 7
}
Az imént látott példában létrehoztunk egy gyumolcs_szam nevű szótárat. Ebbe inicializáláskor három kulcs-érték párt vettünk fel. Példánkban az egyes gyümölcsökhöz, mint kulcsokhoz, eltároltuk, hogy azokból hány darab áll rendelkezésre.
A már létező kulcsokkal megcímezhetjük a szótárat. Ennek szintaxisa azonos a listáknál használatos indexelés szintaxisával. Azonban itt az index szám helyett a kulcsot írjuk.
hany_db_alma = gyumolcs_szam["alma"] # Almák számának kiolvasása
gyumolcs_szam["alma"] = hany_db_alma + 1 # Almák számának frissítése
Figyeljünk arra, hogy ne próbáljunk nem létező kulcsú értékhez hozzáférni. Ez KeyError hibaüzenetet generál. Viszont az megengedett, hogy egy hozzárendelés során egy olyan kulcshoz társítsunk értéket, amilyen kulcs korábban nem szerepelt a szótárban. Ekkor egy új kulcs-érték pár jön létre. Nézzünk meg egy-egy példát az itt leírt esetekre!
hany_db_malna = gyumolcs_szam["malna"] # VIGYÁZAT! Ez hibás, ha korábban nem volt "malna"!!!
gyumolcs_szam["szeder"] = 23 # Ez működik. Létre fog jönni egy "szeder" kulcs, amihez a 23-as érték lesz társítva.
Itt megnézünk pár hasznos függvényt, amelyek megkönnyítik a munkát a már megismert adatszerkezetekkel.
TODO ...
Ebben a fejezetben megismerkedtünk a legfontosabb Python adatszerkezetekkel. Ezek a lista, n-es, halmaz és szótár. A felsoroltak azonban még mindig viszonylag alacsonyszintű struktúrák. A következő fejezetben az osztályok kerülnek terítékre, amik minden korábbi elképzelésünket felül fogják szárnyalni.