Как найти на каком месте стоит число

Изучая программирование на Python, вы практически в самом начале знакомитесь со списками и различными операциями, которые можете выполнять над ними. В этой статье мы бы хотели рассказать об одной из таких операций над списками.

Представьте, что у вас есть список, состоящий из каких-то элементов, и вам нужно определить индекс элемента со значением x. Сегодня мы рассмотрим, как узнать индекс определенного элемента списка в Python.

Но сначала давайте убедимся, что все  понимают, что представляет из себя список.

Список в Python — это встроенный тип данных, который позволяет нам хранить множество различных значений, таких как числа, строки, объекты datetime и так далее.

Важно отметить, что списки упорядочены. Это означает, что последовательность, в которой мы храним значения, важна.

Индексирование списка начинаются с нуля и заканчивается на длине списка минус один. Для получения более подробной информации о списках вы можете обратиться к статье «Списки в Python: полное руководство для начинающих».

Итак, давайте посмотрим на пример списка:

fruits = ["apple", "orange","grapes","guava"]
print(type(fruits))
print(fruits[0])
print(fruits[1])
print(fruits[2])

# Результат:
# <class 'list'>
# apple
# orange
# grapes

Мы создали список из 4 элементов. Первый элемент в списке имеет нулевой индекс, второй элемент — индекс 1, третий элемент — индекс 2, а последний — 3.

Для списка получившихся фруктов fruits допустимыми индексами являются 0, 1, 2 и 3. При этом длина списка равна 4 (в списке 4 элемента). Индекс последнего элемента равен длине списка (4) минус один, то есть как раз 3.

[python_ad_block]

Как определить индекс элемента списка в Python

Итак, как же определить индекс элемента в Python? Давайте представим, что у нас есть элемент списка и нам нужно узнать индекс или позицию этого элемента. Сделать это можно следующим образом:

print(fruits.index('orange'))
# 1

print(fruits.index('guava'))
# 3

print(fruits.index('banana'))
# А здесь выскочит ValueError, потому что в списке нет значения banana

Списки Python предоставляют нам метод index(), с помощью которого можно получить индекс первого вхождения элемента в список, как это показано выше.

Познакомиться с другими методами списков можно в статье «Методы списков Python».

Мы также можем заметить, что метод index() вызовет ошибку VauleError, если мы попытаемся определить индекс элемента, которого нет в исходном списке.

Для получения более подробной информации о методе index() загляните в официальную документацию.

Базовый синтаксис метода index() выглядит так:

list_var.index(item),

где list_var — это исходный список,   item — искомый элемент.

Мы также можем указать подсписок для поиска, и синтаксис для этого будет выглядеть следующим образом:

list_var.index(item, start_index_of_sublist, end_index_of_sublist)

Здесь добавляются два аргумента: start_index_of_sublist и end_index_of_sublist. Тут всё просто. start_index_of_sublist обозначает, с какого элемента списка мы хотим начать поиск, а end_index_of_sublist, соответственно, на каком элементе (не включительно) мы хотим закончить.

Чтобы проиллюстрировать это для лучшего понимания, давайте рассмотрим следующий пример.

Предположим, у нас есть список book_shelf_genres, где индекс означает номер полки (индексация начинается с нуля). У нас много полок, среди них есть и полки с учебниками по математике.

Мы хотим узнать, где стоят учебники по математике, но не вообще, а после четвертой полки. Для этого напишем следующую программу:

book_shelf_genres = ["Fiction", "Math", "Non-fiction", "History", "Math", "Coding", "Cooking", "Math"]
print(book_shelf_genres.index("Math"))
# Результат:
# 1

Здесь мы видим проблему. Использование просто метода index() без дополнительных аргументов выдаст первое вхождение элемента в список, но мы хотим знать индекс значения «Math» после полки 4.

Для этого мы используем метод index() и указываем подсписок для поиска. Подсписок начинается с индекса 5 до конца списка book_shelf_genres, как это показано во фрагменте кода ниже:

print(book_shelf_genres.index("Math", 5))
# Результат:
# 7

Обратите внимание, что указывать конечный индекс подсписка необязательно.

Чтобы вывести индекс элемента «Math» после полки номер 1 и перед полкой номер 5, мы просто напишем следующее:

print(book_shelf_genres.index("Math", 2, 5))
# Результат:
# 4

Как найти индексы всех вхождений элемента в списке

А что, если искомое значение встречается в списке несколько раз и мы хотим узнать индексы всех этих элементов? Метод index() выдаст нам индекс только первого вхождения.

В этом случае мы можем использовать генератор списков:

book_shelf_genres = ["Fiction", "Math", "Non-fiction", "History", "Math", "Coding", 
                     "Cooking", "Math"]

indices = [i for i in range(0, len(book_shelf_genres)) if book_shelf_genres[i]=="Math"]
print(indices)

# Результат:
# [1, 4, 7]

В этом фрагменте кода мы перебираем индексы списка в цикле for и при помощи range(). Далее мы проверяем значение элемента под каждым индексом на равенство «Math«. Если значение элемента — «Math«, мы сохраняем значение индекса в списке.

Все это делается при помощи генератора списка, который позволяет нам перебирать список и выполнять некоторые операции с его элементами. В нашем случае мы принимаем решения на основе значения элемента списка, а в итоге создаем новый список.

Подробнее про генераторы списков можно почитать в статье «Генераторы списков в Python для начинающих».

Благодаря генератору мы получили все номера полок, на которых стоят книги по математике.

Как найти индекс элемента в списке списков

Теперь представьте ситуацию, что у вас есть вложенный список, то есть список, состоящий из других списков. И ваша задача — определить индекс искомого элемента для каждого из подсписков. Сделать это можно следующим образом:

programming_languages = [["C","C++","Java"],
                         ["Python","Rust","R"],
                         ["JavaScript","Prolog","Python"]]

indices = [(i, x.index("Python")) for i, x in enumerate(programming_languages) if "Python" in x]
print(indices)

# Результат:
# [(1, 0), (2, 2)]

Здесь мы используем генератор списков и метод index(), чтобы найти индексы элементов со значением «Python» в каждом из имеющихся подсписков. Что же делает этот код?

Мы передаем список programming_languages ​​методу enumerate(), который просматривает каждый элемент в списке и возвращает кортеж, содержащий индекс и значение элемента списка.

Каждый элемент в списке programming_languages ​​также является списком. Оператор in проверяет, присутствует ли элемент «Python» в этом списке. Если да — мы сохраняем индекс подсписка и индекс элемента «Python» внутри подсписка в виде кортежа.

Результатом программы, как вы можете видеть, является список кортежей. Первый элемент кортежа — индекс подсписка, а второй — индекс искомого элемента в этом подсписке.

Таким образом, (1,0) означает, что подсписок с индексом 1 списка programming_languages ​​имеет элемент «Python», который расположен по индексу 0. То есть, говоря простыми словами, второй подсписок содержит искомый элемент и этот элемент стоит на первом месте. Не забываем, что в Python индексация идет с нуля.

Как искать индекс элемента, которого, возможно, нет в списке

Бывает, нужно получить индекс элемента, но мы не уверены, есть ли он в списке.

Если попытаться получить индекс элемента, которого нет в списке, метод index() вызовет ошибку ValueError. При отсутствии обработки исключений ValueError вызовет аварийное завершение программы. Такой исход явно не является хорошим и с ним нужно что-то сделать.

Вот два способа, с помощью которых мы можем избежать такой ситуации:

books = ["Cracking the Coding Interview", "Clean Code", "The Pragmatic Programmer"]
ind = books.index("The Pragmatic Programmer") if "The Pragmatic Programmer" in books else -1
print(ind)

# Результат:
# 2

Один из способов — проверить с помощью оператора in, есть ли элемент в списке. Оператор in имеет следующий синтаксис:

var in iterable

Итерируемый объект — iterable — может быть списком, кортежем, множеством, строкой или словарем. Если var существует как элемент в iterable, оператор in возвращает значение True. В противном случае он возвращает False.

Это идеально подходит для решения нашей проблемы. Мы просто проверим, есть ли элемент в списке, и вызовем метод index() только если элемент существует. Это гарантирует, что метод index() не вызовет нам ошибку ValueError.

Но если мы не хотим тратить время на проверку наличия элемента в списке (это особенно актуально для больших списков), мы можем обработать ValueError следующим образом:

books = ["Cracking the Coding Interview", "Clean Code", "The Pragmatic Programmer"]
try:
    ind = books.index("Design Patterns")
except ValueError:
    ind = -1
print(ind)

# Результат:
# -1

Здесь мы применили конструкцию try-except для обработки ошибок. Программа попытается выполнить блок, стоящий после слова try. Если это приведет к ошибке ValueError, то она выполнит блок после ключевого слова except. Подробнее про обработку исключений с помощью try-except можно почитать в статье «Обрабатываем исключения в Python: try и except».

Заключение

Итак, мы разобрали как определить индекс элемента списка в Python. Теперь вы знаете, как это сделать с помощью метода index() и генератора списков.

Мы также разобрали, как использовать метод index() для вложенных списков и как найти каждое вхождение элемента в списке. Кроме того, мы рассмотрели ситуацию, когда нужно найти индекс элемента, которого, возможно, нет в списке.

Перевод статьи «Python Index – How to Find the Index of an Element in a List».