Las listas en Python

una_lista = ['peras', 'manzanas', 'zanahorias']

Las Listas. 

Usamos las listas para guardar múltiples elementos en una sola variable.

Las listas son uno de los cuatro elementos que se usan para almacenar datos, los otros son las Tuplas, los Conjuntos y los Diccionarios.

Las listas se crean usando corchetes.

nombre_lista = [elemento1, elemento2,....., elemento_n]

Los elementos de una lista están ordenados, se pueden modificar y permiten valores duplicados.

Al estar ordenados podemos acceder a cualquier elemento de la lista indicando su posición en la misma. Asi empezando por la izquierda, el primer elemento tiene el indice [0], el segundo [1] y así sucesivamente. Este orden no cambia de forma que si añadimos nuevos elementos a la lista estos se situarán al final de la misma.

Veamos algunos ejemplos de como acceder a una lista usando una lista con números.

>>> lista = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
>>> # Si queremos por ejemplo imprimir el numero 4 (cuyo índice es el 3)
>>> print(lista[3])
4

Si quisiéramos imprimir toda la lista podemos usar:

>>> print(lista)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> # o también [:] lo que quiere decir que imprima desde el primer al ultimo elemento de la lista
>>> print(lista[:])
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

Si quisiéramos imprimir o usar solo una parte o porción de la lista (Slicing o rebanadas en python), usamos la expresión:

lista[desde_posicion, hasta posición sin incluir ese elemento, salto]

>>> # Imprimir los 5 primeros números
>>> print(lista[0:5])
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> # Imprimir desde el 6 al final.
>>> print(lista[5:10])
[6, 7, 8, 9]
>>> print(lista[5:])
[6, 7, 8, 9, 10]
>>> # Imprimir cada dos números desde el primer al ultimo elemento
>>> print(lista[::2])
[1, 3, 5, 7, 9]

También podemos indicar el índice del elemento empezando a contar desde la izquierda, en ese caso utilizaremos el índice con el signo menos y empezando por el -1 y no por el cero como hicimos antes. Podemos combinar ambas formas de indicar el índice de los elementos.

>>> # Imprimir los 5 primeros números
>>> print(lista[-10:-5])
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> # Imprimir desde el 6 al final.
>>> print(lista[-5:10])
[6, 7, 8, 9]
>>> print(lista[-5:])
[6, 7, 8, 9, 10]
>>> # Imprimir cada dos números desde el último al primero
>>> print(lista[::-2])
[10, 8, 6, 4, 2]
>>> # Invertir el orden de los elementos de una lista.
>>> print(lista[::-1])
[10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]

Longitud de una lista.

Para saber cuantos elementos tiene una lista usaremos la función len()

Ejemplo

Imprimimos el tamaño o número de elementos de una lista:

>>> lista = ["manzana", "platano", "pera"]
>>> print(len(lista))
3

Tipos de datos que pueden formar una lista.

Los elementos que se pueden almacenar en una lista pueden ser.....CUALQUIERA. Pueden ser números, strings o cadenas de texto, booleanos o incluso una combinación de todos ellos.

lista_string = ["manzana", "platano", "pera"]
lista_numeros = [1, 5, 7, 9, 3]
lista_booleanos = [True, False, False]
lista_combinada = [True, 5, "manzana"]

También puede haber una lista con otra u otras listas dentro:

>>> lista = ["manzana", "platano", "pera", [1, 2, 3, 4]]
>>> print(lista[len(lista)])
4

Como ves la lista tiene 4 elementos, los tres primeros son frutas y el cuarto es otra lista. Si queremos acceder a un elemento de esta última lista es muy sencillo. Primero indicamos su índice en la lista principal y luego otra vez el elemento al que queremos acceder dentro de la sub-lista de números. Por ejemplo para imprimir el nº 3 de la lista de números:

>>> lista = ["manzana", "platano", "pera", [1, 2, 3, 4]]
>>> print(lista[3][2])
3
# [Elemento con indice 3 de la lista principal] y [2 de la sublista]

Desde la perspectiva de Python las listas son definidas como objetos cuyo tipo de datos es "list"

>>> lista = ["manzana", "platano", "pera", [1, 2, 3, 4]]
>>> print(type(lista))
<class 'list'>

y también es posible usar el constructor "list()" para crear una lista a partir de otro tipo de objeto:

>>> palabra ="Bienvenido"
>>> print(list(palabra))
['b', 'i', 'e', 'n', 'v', 'e', 'n', 'i', 'd', 'o']

Métodos que podemos usar para trabajar con listas.

*)     nombre_lista.append(elemento)        Añade un elemento al final de la lista.

>>> lista = ['uno','dos','tres']
>>> item = 'cuatro'
>>> lista.append(item)
>>> print(lista)
['uno', 'dos', 'tres', 'cuatro']

Otra forma usando slicing de listas es la siguiente:

>>> lista = ['uno','dos','tres']
>>> item = ['cuatro']
>>> lista[len(lista):]=item
>>> print(lista)
['uno', 'dos', 'tres', 'cuatro']

Aunque quizá la forma más fácil de fusionar o añadir una lista a continuación de otra es usar las suma "+", vamos sumando ambas listas:

>>> lista = ['uno','dos','tres']
>>> item = ['cuatro']
>>> lista = lista + item
>>> print(lista)
['uno', 'dos', 'tres', 'cuatro']

y ya que estamos con los signos matemáticos si usas el signo de multiplicar con una lista la multiplicas n veces:

>>> lista = ['uno','dos'] * 3
>>> print(lista)
['uno', 'dos', 'uno', 'dos', 'uno', 'dos']

*)     nombre_lista.insert(i, item)                 Añade el item en la posición i desplazando al resto hacia la derecha.

>>> # añadimos el cuatro donde estaba el dos, es decir en la posición 1.
>>> lista = ['uno','dos','tres']
>>> item = 'cuatro'
>>> lista.insert(1,item)
>>> print(lista)
['uno', 'cuatro', 'dos', 'tres']

*)     nombre_lista.extend(otra_lista)            Fusiona o añade una lista a la anterior.

>>> lista = ['uno','dos','tres']
>>> items = ['cuatro','cinco']
>>> lista.extend(items)
>>> print(lista)
['uno', 'dos', 'tres', 'cuatro', 'cinco']

otro ejemplo:

>>> lista = [1,2,3,4]
>>> lista.extend(range(5,11))
>>> print(lista)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

En el ejemplo he utilizado la función range() que lo que hace es crear una lista de números secuenciales.

Su estructura es:

 range(nº inicio, nº final sin incluir, salto)

*)       nombre_lista.index(elemento)                 Nos devuelve el índice o posición del primer elemento de la lista que coincida con el elemento dado.

>>> lista = ["manzana", "platano", "pera", "platano"]
>>> print(lista.index("manzana"))
0
>>> print(lista.index("platano"))
1
>>> print(lista.index("pera"))
2

*)     nombre_lista.pop(<indice_elemento>)       Modifica la lista original, eliminando el elemento de la misma que esté en la posición indicada y lo asigna a una variable si es el caso. El argumento del método es opcional y si no pones nada se entiende que es el último elemento de la lista.

>>> lista_original = ["manzana", "platano", "pera", "platano"]
>>> lista_original.pop() # quita el ultimo elemento de la lista modificándola.
>>> print(lista_original)
['manzana', 'platano', 'pera']
x= lista_original.pop(1) # quitamos el elemento de la posición 1 y lo asignamos a x.
>>> print(x)
platano
>>> print(lista_original) # Como queda la lista después de las modificaciones.
['manzana', 'pera']

Con esto podemos utilizar cosas que se encuentran en otros lenguajes de programación como son las pilas y colas de datos. 

En las pilas se sigue el método LIFO (Last In First Out), es decir, los últimos datos que entran en las listas son los primeros en salir. Utilizaremos los métodos append() y pop(). Veámoslo con este ejemplo. Tenemos un almacén  nos traen la mercancía en cajas. Y la vamos vendiendo primero las últimas que nos traen.

>>> lista_cajas = [5,2,6,7]
>>> # Nos traen otras dos cajas y las metemos en el stock
>>> lista_cajas.append(2)
>>> print(lista_cajas)
[5, 2, 6, 7, 2]
>>> # Ahora sacamos 9 del almacén utilizando el método de la pila. (7, 2)
>>> lista_cajas.pop()
>>> list_cajas.pop()
>>> print(lista_cajas)
[5, 2, 6]

En las colas pasa lo contrario. Va saliendo de la variable primero lo que entro antes. Utilizaremos los métodos insert(0, item) y pop(). Veámoslo con un ejemplo.

>>> lista_cajas = [5,2,6,7]
>>> # Nos traen otras dos cajas y las metemos en el stock
>>> lista_cajas.insert(0, 2)
>>> print(lista_cajas)
[2, 5, 2, 6, 7]
>>> # Ahora sacamos 7 del almacén utilizando el método de la pila. (7)
>>> lista_cajas.pop()
>>> print(lista_cajas)
[2, 5, 2, 6]

*)   nombre_lista.count(item)           Cuenta las veces que un objeto está en una lista.

>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> print(lista.count(2))
3

*) nombre_lista.remove(item)            Elimina el primer elemento que coincide de una lista.     

>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> lista.remove(2)
>>> print(lista)
[5, 2, 6, 7, 2]

Para eliminar un elemento de una lista también podemos usar su posición con la instrucción:

del lista[indice_elemento]

>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> # Borramos el primer 2 de la lista que ocupa la posición 0.
>>> del lista[0]
>>> print(lista)
[5, 2, 6, 7, 2]

 *)  nombre_lista.clear()            Vacía la lista de elementos.

>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> # Vaciamos todos los elementos de la lista.
>>> lista.clear()
>>> print(lista)
[]     

Podemos conseguir lo mismo también con las siguientes instrucciones:

>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> # Vaciamos todos los elementos de la lista.
>>> lista=[]
>>> print(lista)
[]
# O también podemos vaciarla entera o solo una parte usando
# del y usando slicing de listas.
>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> del lista[:]
>>> print(lista)
[]

*)     nombre_lista.reverse()        Devuelve la misma lista pero al revés.

>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> lista.reverse()
>>> print(lista)
[2, 7, 6, 2, 5, 2]
# lo mismo lo podríamos conseguir con lista[::-1]

*)     nombre_lista.sort()            Ordena solamente los elementos de una lista. Por defecto modifica la lista orignal y lo hace en orden creciente, a no ser que como argumento usemos reverse=True que lo haría en orden decreciente.

>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> lista.sort() # Orden creciente
>>> print(lista)
[2, 2, 2, 5, 6, 7]
>>> lista.sort(reverse=True) # Orden decreciente
[7, 6, 5, 2, 2, 2]

Opcionalmente también podríamos usar la función sorted(), que no solo puede ordenar listas sino cualquier otro iterable. Además sorted() no modifica la lista original, sino que devuelve la lista ordenada. 

>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> x = sorted(lista)
>>> print(x)
[2, 2, 2, 5, 6, 7]
>>> print(lista)
[2, 5, 2, 6, 7, 2]

*)     nombre_lista.copy()         Devuelve una copia de esa lista. Si simplemente asignamos una lista a una variable no estamos copiando la lista en otra independiente sino solo haciendo una referencia a la misma. Por tanto si lo que queremos es copiar una lista tenemos que hacer uso del método .copy()

>>> lista=[2, 5, 2, 6, 7, 2]
>>> x = lista # Esto no copia la lista en una independiente, solo hacemos una referencia
a la misma.
>>> x.append(9)
>>> print(lista)
[2, 5, 2, 6, 7, 2, 9]
>>> z = lista.copy() # Crea una verdadera copia independiente de la lista.
>>> print(z)
[2, 5, 2, 6, 7, 2, 9]

Otras funciones y otras cosas que se pueden aplicar a una lista.

*)     sum(lista)            Devuelve la suma de los elementos de la lista.

>>> lista = [2, 5, 2, 6, 7, 2, 9]
>>> print(sum(lista)) 
33

*)     max(lista)            Devuelve el valor máximo de una lista.

>>> lista = [2, 5, 2, 6, 7, 2, 9]
>>> print(max(lista)) 
9

*)    min(lista)            Devuelve el valor mínimo de una lista.

>>> lista = [2, 5, 2, 6, 7, 2, 9]
>>> print(min(lista)) 
2

Cuando estamos asignando elementos de un iterable a unas variables, si a una de estas variables le anteponemos un *, Python se encarga de asignarle todos los valores del iterable que le dejen la asignación de las otras variables.

>>> lista = [2, 5, 2, 6, 7, 2, 9]
>>> a, *b, c = lista
>>> print(a)
2
>>> print(b)
[5, 2, 6, 7, 2]
>>> print(c)
9

*) Operador especial "in" aplicado a una lista.         Nos dice si un determinado elemento esta en la lista.

Devuelve True si el elemento esta en la lista y False en caso contrario.

>>> lista = ['angel','andres','maria']
>>> print('maria' in lista)
True

Compresión de listas (list comprehensions).

Nos sirve para crear una nueva lista, excluyendo o trasformando sus elementos, pero de una forma más rápida y que se lea mejor que utilizando el código normal y en una sola línea de código.  

Toda compresión de listas puede ser representada con un bucle for, pero no todo bucle for, puede ser representado como una compresión de listas.

La síntesis de una compresión de listas es la siguiente:

[expression for item in lista condicional]

Esto se puede usar con cualquier iterable, no solo con las listas.

Lo mejor es verlo con ejemplos:

Vamos a obtener una nueva lista, de una lista que ya tenemos, con los números que sean mayores que 10.

>>> lista = [4,22,58,4,1,20,8]
>>> lista_nueva = [x for x in lista if x>10]
>>> print(lista_nueva)
[22, 58, 20]

Esto mismo se podría haber hecho de forma, digamos tradicional usando el siguiente código:

>>> lista = [4,22,58,4,1,20,8]
>>> lista_nueva = []
>>> for x in lista:
>>>   if x > 10:
>>>    lista_nueva.append(x)
print(lista_nueva)
[22, 58, 20]

Otro ejemplo. Multiplicar por 2 los elementos de una lista.

>>> lista = [4,22,58,4,1,20,8]
>>> lista_nueva = [x * 2 for x in lista]
>>> print(lista_nueva)
[8, 44, 116, 8, 2, 40, 16]

 

O por ejemplo también podemos usar  bucles anidados para ciertas cosas, por ejemplo crear puntos de coordenadas:

>>> points = [(x, y) for y in range(0, 3) for x in range(0, 5)]
>>> print(points)
[(0, 0), (1, 0), (2, 0), (3, 0), (4, 0), 
 (0, 1), (1, 1), (2, 1), (3, 1), (4, 1), 
 (0, 2), (1, 2), (2, 2), (3, 2), (4, 2)]

que de forma tradicional llevarían más trabajo:

1. points = []
2. for y in range(0, 3):
3. for x in range(0, 5):
4. points.append((x, y))
5. print(points)

e incluso podríamos haber utilizado una condición para mostrar solo los puntos en los que x == y.

1. points = [(x, y) for x in range(0, 5) for y in range(0, 5)
2. if x == y]

Para finalizar, si alguna vez necesitamos evaluar una lista, es útil usar los comandos ALL y ANY. (todos o alguno en español)

Por ejemplo si tenemos una serie de números en una lista y queremos saber si son mayores que uno dado podemos usar lo siguiente para abreviar código.

> numeros = [55, 44, 33, 22, 7]
> # ¿Son todos mayores que 5?
> if all([i>5 for i in numeros]):
>	print("Todos los números son mayores que 5.")
Todos los números son mayores que 5.

O si tenemos una lista de números y queremos saber si alguno de ellos es par podemos usar:

> numeros = [55, 44, 33, 22, 7]
> # ¿Alguno de ellos es par?
> if any([i%2==0 for i in numeros]):
     print("al menos un número es par")
> else:
     print("ninguno es par")    

Puedes encontrar más información sobre listas, tuplas y secuencias en la documentación oficial.