Методы списка Python: краткий справочник

Встроенные методы списка в Python - это 11 функций, которые вызываются через точку и позволяют добавлять, удалять, искать и упорядочивать элементы. Здесь они собраны в одну сводную таблицу с возвращаемыми значениями и скоростью работы, сгруппированы по задачам и снабжены короткими примерами. Отдельный раздел посвящен ошибкам, которые чаще всего допускают при работе с ними.

Все методы списка в одной таблице

У типа list ровно одиннадцать публичных методов, их можно увидеть командой [m for m in dir(list) if not m.startswith('_')]. В таблице n - длина списка, k - количество добавляемых элементов.

Обратите внимание на третий столбец: восемь методов из одиннадцати изменяют сам список и возвращают None. Значение возвращают только pop(), index(), count() и copy(). Развернутое описание каждого метода с параметрами есть в статье о методах списка.

Добавление элементов: append, extend, insert

Метод append() кладет в конец ровно один объект, каким бы он ни был. extend() перебирает переданную коллекцию и добавляет ее элементы по одному. Разница заметна, когда добавляют список или строку.

a = [1, 2]
a.append([3, 4])
print(a)        # [1, 2, [3, 4]] - вложенный список как один элемент

b = [1, 2]
b.extend([3, 4])
b.extend('ab')
print(b)        # [1, 2, 3, 4, 'a', 'b'] - строка разобрана на символы

b.insert(0, 'start')
print(b[:3])    # ['start', 1, 2]

Метод insert() принимает индекс, перед которым ставится элемент. Индекс больше длины списка не вызывает ошибку: элемент просто окажется в конце. Отрицательный индекс считается с конца, поэтому insert(-1, x) поставит x перед последним элементом, а не после него. Вставка в начало длинного списка работает медленно, так как все элементы сдвигаются на одну позицию.

Удаление элементов: remove, pop, clear

Три метода удаления отличаются тем, как указывается элемент. remove() ищет по значению, pop() работает с индексом и возвращает удаленное, clear() очищает весь список.

tasks = ['почта', 'отчет', 'звонок', 'отчет']

tasks.remove('отчет')     # удалит только первое вхождение
print(tasks)              # ['почта', 'звонок', 'отчет']

last = tasks.pop()        # без аргумента - последний элемент
first = tasks.pop(0)
print(first, last, tasks) # почта отчет ['звонок']

tasks.clear()
print(tasks)              # []

remove() выбрасывает ValueError, если значения нет, а pop() на пустом списке выбрасывает IndexError. Поэтому перед удалением проверяют наличие через оператор in или ловят исключение. Чтобы убрать все вхождения значения, удобнее построить новый список: [t for t in tasks if t != 'отчет']. Другие способы избавиться от повторов описаны в статье об удалении дубликатов из списка.

Поиск и подсчет: index и count

index() возвращает позицию первого найденного элемента и умеет искать в части списка: второй и третий аргументы задают границы поиска. count() возвращает количество вхождений и никогда не выбрасывает исключение, при отсутствии значения он просто вернет 0.

marks = [5, 4, 5, 3, 5]

print(marks.count(5))      # 3
print(marks.index(5))      # 0
print(marks.index(5, 1))   # 2 - поиск начиная с позиции 1
print(marks.count(2))      # 0

positions = [i for i, m in enumerate(marks) if m == 5]
print(positions)           # [0, 2, 4] - все позиции сразу

Если нужно только проверить наличие элемента, используйте x in marks: это короче и не требует обработки ValueError. При частых проверках в большом списке выгоднее один раз превратить его в множество, где поиск выполняется за O(1).

Порядок и копирование: sort, reverse, copy

sort() упорядочивает элементы на месте. Параметр key принимает функцию, по результату которой сравниваются элементы, а reverse=True меняет направление. Сортировка устойчивая: элементы с одинаковым ключом сохраняют исходный порядок.

names = ['ольга', 'Борис', 'анна', 'Виктор']

names.sort()
print(names)  # ['Борис', 'Виктор', 'анна', 'ольга'] - заглавные идут раньше

names.sort(key=str.lower)
print(names)  # ['анна', 'Борис', 'Виктор', 'ольга']

names.sort(key=len, reverse=True)
print(names[0])  # Виктор

Тонкости сортировки сложных данных разобраны в статье о методе sort. Метод reverse() просто переставляет элементы в обратном порядке, ничего не сравнивая.

copy() создает новый список с теми же элементами. Копия поверхностная: вложенные списки и словари не копируются, обе переменные ссылаются на одни и те же внутренние объекты.

matrix = [[1, 2], [3, 4]]
clone = matrix.copy()
clone[0].append(99)
print(matrix)   # [[1, 2, 99], [3, 4]] - изменился и оригинал

Для полностью независимой копии вложенной структуры нужен copy.deepcopy(). Все способы копирования и их отличия собраны в материале о копировании списка.

Типичные ошибки при работе с методами

Большинство ошибок связано с тем, что методы изменяют список на месте. Ниже самые частые ситуации и их исправления.

• nums = nums.sort() записывает в переменную None. Нужно либо просто вызвать nums.sort(), либо использовать функцию sorted(nums), которая возвращает новый список.
• a.append(1, 2) вызывает TypeError: append принимает ровно один аргумент. Для нескольких значений есть extend([1, 2]).
• a.extend(5) тоже ошибка, число нельзя перебрать. Одиночное значение добавляют через append.
• Удаление элементов внутри цикла for x in a: a.remove(x) пропускает элементы, так как индексы сдвигаются. Перебирайте копию a[:] или стройте новый список.
• b = a не создает копию, обе переменные указывают на один список, и изменения через b видны в a.

nums = [3, 1, 2]
result = nums.sort()
print(result)   # None
print(nums)     # [1, 2, 3] - отсортирован сам список

Помимо методов, со списками работают встроенные функции len(), sorted(), reversed(), sum(), а также операторы +, *, in и del. Полный перечень приведен в документации Python.

Частые вопросы

Короткие ответы на вопросы о методах списка.

Сколько методов у списка в Python?

Одиннадцать: append, extend, insert, remove, pop, clear, index, count, sort, reverse и copy. Остальные имена в выводе dir(list) являются служебными методами с двойным подчеркиванием.

Чем pop() отличается от remove()?

pop() удаляет элемент по индексу и возвращает его, а remove() удаляет по значению и возвращает None.

Как добавить элемент в начало списка?

Вызовите a.insert(0, x). Если вставлять в начало приходится постоянно, используйте collections.deque с методом appendleft(), он работает за O(1).

Почему print(a.append(5)) выводит None?

append изменяет список и ничего не возвращает. Сначала вызовите метод, затем выведите сам список: a.append(5) и print(a).