У цьому посібнику ви дізнаєтеся, як ефективно використовувати функцію `enumerate()` в Python.
Функція `enumerate()` у Python надає зручний спосіб отримання доступу до елементів ітераційної структури даних разом з їхніми відповідними індексами.
Спочатку розглянемо традиційний підхід доступу до елементів та їхніх індексів за допомогою звичайного циклу `for`, а потім детально вивчимо синтаксис та можливості функції `enumerate()` в Python. Під час пояснення, ми наведемо приклади коду для кращого розуміння.
Розпочнемо наше навчання.
Ітерація за допомогою циклу `for` у Python
Об’єкт Python, який дозволяє послідовний доступ до своїх елементів, називається ітерованим. Отже, списки, кортежі, словники та рядки в Python є ітерованими об’єктами.
Розглянемо приклад, де у нас є список покупок.
shopping_list = ["фрукти", "печиво", "пластівці", "протеїнові батончики", "стікери"]
У Python цикл `for` використовується для перебору елементів будь-якого ітерованого об’єкта. Синтаксис цього циклу виглядає так:
for елемент in <ітерований_об'єкт>:
# дії над елементом
# елемент: змінна циклу
# <ітерований_об'єкт>: будь-який ітерований об'єкт Python: список, кортеж, словник, рядок і т.д.
Застосуємо цей синтаксис, щоб перебрати наш список покупок і отримати доступ до кожного елемента.
for елемент in shopping_list: print(елемент) # Результат фрукти печиво пластівці протеїнові батончики стікери
Така конструкція дозволяє нам безпосередньо отримати доступ до елементів. Проте, іноді виникає потреба отримати не тільки елемент, а й його індекс.
Ви можете використовувати додаткову змінну для відстеження індексу, збільшуючи її в тілі циклу:
індекс = 0
for елемент in shopping_list:
print(f"індекс:{індекс}, {елемент}")
індекс += 1
# Результат
індекс:0, фрукти
індекс:1, печиво
індекс:2, пластівці
індекс:3, протеїнові батончики
індекс:4, стікери
Однак це не найефективніший метод. Забувши оновити індекс, ви можете отримати некоректний результат:
індекс = 0
for елемент in shopping_list:
print(f"індекс:{індекс}, {елемент}")
# індекс не оновлюється всередині циклу
# Результат
індекс:0, фрукти
індекс:0, печиво
індекс:0, пластівці
індекс:0, протеїнові батончики
індекс:0, стікери
Ще один поширений спосіб використання циклу `for` – це комбінування з функцією `range()`, про яку ми поговоримо далі.
Використання функції `range()` для доступу до індексу
Вбудована функція `len()` у Python повертає довжину будь-якого об’єкта. Таким чином, викликавши `len(shopping_list)`, ми отримаємо довжину списку `shopping_list`, яка в нашому випадку дорівнює 5.
len(shopping_list) # Результат: 5
Функція `range()` повертає об’єкт діапазону, який зручно використовувати в циклі. Коли ви перебираєте діапазон `range(stop)`, ви отримуєте послідовність індексів від 0 до `stop – 1`.
Якщо `stop` встановити як довжину списку, то ви отримаєте набір всіх допустимих індексів. Таким чином, використовуючи функцію `range()`, ви можете отримати доступ як до індексу, так і до відповідного елемента:
for індекс in range(len(shopping_list)):
print(f"індекс:{індекс}, елемент: {shopping_list[індекс]}")
# Результат
індекс:0, елемент: фрукти
індекс:1, елемент: печиво
індекс:2, елемент: пластівці
індекс:3, елемент: протеїнові батончики
індекс:4, елемент: стікери
Проте цей метод не вважається найкращим ідіоматичним способом доступу до індексів та елементів одночасно в Python.
Синтаксис функції `enumerate()` в Python
Функція `enumerate()` у Python дозволяє отримати доступ до елементів ітераційного об’єкта разом з їхніми індексами. Її загальний синтаксис виглядає так:
enumerate(<ітерований_об'єкт>, start = 0)
Розглянемо параметри цього синтаксису:
- `<ітерований_об’єкт>` є обов’язковим параметром, що представляє будь-який ітерований об’єкт Python, наприклад, список або кортеж.
- `start` є необов’язковим параметром, що вказує індекс, з якого починається нумерація. Якщо його не вказати, за замовчуванням нумерація починається з 0.
Викликавши функцію `enumerate()` зі списком `shopping_list`, вона поверне об’єкт `enumerate`, як показано нижче:
enumerate(shopping_list) <enumerate at 0x7f91b4240410>
Об’єкт `enumerate` не можна безпосередньо перебирати. Тому, щоб його використати, потрібно перетворити його, наприклад, в список:
list(enumerate(shopping_list)) # Результат [(0, 'фрукти'), (1, 'печиво'), (2, 'пластівці'), (3, 'протеїнові батончики'), (4, 'стікери')]
Іншим способом доступу до елементів об’єкта `enumerate` є використання функції `next()`. в Python функція `next()` повертає наступний елемент з ітератора.
Внутрішньо функція `next()` викликає метод `__next__()` ітератора для отримання наступних елементів.
Створимо змінну `shopping_list_enum`, що містить об’єкт `enumerate`.
shopping_list_enum = enumerate(shopping_list)
Перший виклик `next(shopping_list_enum)` поверне кортеж з індексом 0 і елементом на позиції 0: (0, ‘фрукти’).
Послідовні виклики `next()` повертатимуть наступні елементи разом з їхніми індексами:
next(shopping_list_enum) # (0, 'фрукти') next(shopping_list_enum) # (1, 'печиво') next(shopping_list_enum) # (2, 'пластівці') next(shopping_list_enum) # (3, 'протеїнові батончики') next(shopping_list_enum) # (4, 'стікери')
Якщо викликати функцію `next()` після отримання всіх елементів, виникне помилка `StopIteration`.
next(shopping_list_enum) # --------------------------------------------------------------------------- StopIteration Traceback (most recent call last) <ipython-input-16-4220f68f6c7e> in <module>() ----> 1 next(shopping_list_enum) StopIteration:
Функція `enumerate()` повертає індекси та елементи по мірі необхідності, без попереднього обчислення. Це робить її ефективною у використанні пам’яті, особливо при роботі з великими ітерованими об’єктами.
Приклади використання функції `enumerate()`
Тепер, коли ми розглянули синтаксис функції `enumerate()`, давайте перепишемо наш цикл `for`, використовуючи її.
З попереднього розділу ми знаємо, що `enumerate()` повертає кортеж з індексом та елементом. Ми можемо розпакувати цей кортеж у дві змінні: `індекс` та `елемент`.
for індекс, елемент in enumerate(shopping_list):
print(f"індекс:{індекс}, елемент:{елемент}")
# Результат
індекс:0, елемент:фрукти
індекс:1, елемент:печиво
індекс:2, елемент:пластівці
індекс:3, елемент:протеїнові батончики
індекс:4, елемент:стікери
Далі розглянемо, як встановити власне початкове значення індексу.
`enumerate()` з власним початковим значенням
За замовчуванням Python використовує нульову індексацію. Але, якщо вам потрібно почати нумерацію з 1 або будь-якого іншого значення, ви можете вказати це, задавши параметр `start`.
Для нашого списку `shopping_list`, якщо ви хочете почати відлік з 1, вам потрібно встановити `start = 1`.
for індекс, елемент in enumerate(shopping_list,1):
print(f"індекс:{індекс}, елемент:{елемент}")
# Результат
індекс:1, елемент:фрукти
індекс:2, елемент:печиво
індекс:3, елемент:пластівці
індекс:4, елемент:протеїнові батончики
індекс:5, елемент:стікери
Важливо пам’ятати, що початкове значення має бути другим позиційним аргументом.
Помилка, якщо ви зміните порядок ітератора і початкового значення:
for індекс, елемент in enumerate(1,shopping_list):
print(f"індекс:{індекс}, елемент:{елемент}")
# Результат
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-12-5dbf7e2749aa> in <module>()
----> 1 for індекс, елемент in enumerate(1,shopping_list):
2 print(f"індекс:{індекс}, елемент:{елемент}")
TypeError: 'list' object cannot be interpreted as an integer
Щоб уникнути таких помилок, можна вказати `start` як аргумент ключового слова:
for індекс, елемент in enumerate(shopping_list, start = 1):
print(f"індекс:{індекс}, елемент:{елемент}")
# Результат
індекс:1, елемент:фрукти
індекс:2, елемент:печиво
індекс:3, елемент:пластівці
індекс:4, елемент:протеїнові батончики
індекс:5, елемент:стікери
Ви навчилися використовувати `enumerate()` зі списками. Цю функцію можна застосовувати також до рядків, словників та кортежів.
Використання `enumerate()` з кортежами
Припустимо, що `shopping_list` є кортежем. Кортежі в Python, як і списки, є колекціями, але є незмінними. Тобто, ви не можете змінювати їх після створення, і спроба змінити елемент призведе до помилки.
У наступному коді ініціалізуємо `shopping_list` як кортеж.
shopping_list = ("фрукти", "печиво", "пластівці", "протеїнові батончики", "стікери")
type(shopping_list)
# tuple
Спроба змінити перший елемент кортежу призведе до помилки:
shopping_list[0] = 'овочі' # Результат --------------------------------------------------------------------------- TypeError Traceback (most recent call last) <ipython-input-2-ffdafa961600> in <module>() ----> 1 shopping_list[0] = 'овочі' TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
▶ Перевіримо, чи коректно працює функція `enumerate()` з кортежами.
shopping_list = ("фрукти", "печиво", "пластівці", "протеїнові батончики", "стікери")
for індекс, елемент in enumerate(shopping_list):
print(f"індекс:{індекс}, елемент:{елемент}")
Використання `enumerate()` з рядками
Функцію `enumerate()` можна використовувати для перебору рядків, отримуючи доступ до символів та індексів одночасно.
Ось приклад:
py_str="Метелик"
for індекс, символ in enumerate(py_str):
print(f"індекс {індекс}: {символ}")
# Результат
індекс 0: М
індекс 1: е
індекс 2: т
індекс 3: е
індекс 4: л
індекс 5: и
індекс 6: к
Як бачимо, символи рядка разом з їх індексами були виведені на екран.
Висновок 👩🏽💻
Підсумуємо, що ми вивчили:
- Цикл `for` дозволяє перебирати елементи ітераційних об’єктів. Окремо можна вести облік індексу.
- Функція `range()` дозволяє отримати діапазон дійсних індексів і використовувати їх для доступу до елементів списку.
- Рекомендований спосіб у Python – це функція `enumerate()`, що дозволяє отримати доступ до індексів та елементів одночасно: `enumerate(ітерований_об’єкт)`. За замовчуванням нумерація починається з 0.
- Ви можете встановити початкове значення індексу, використовуючи синтаксис `enumerate(ітерований_об’єкт, start)`.
- `enumerate()` можна використовувати з кортежами, рядками, словниками та будь-якими ітерованими об’єктами.
Сподіваюсь, цей посібник по функції `enumerate()` був для вас корисним. Продовжуйте вивчати Python!