Nelle spire del Python (lezione 6): tuple, liste e dizionari

Sesto incontro con Python, ancora non ho ricevuto feedback, quindi proseguiamo con il linguaggio.

Vediamo meglio come lavorare con gli iterabili, ovvero tuple, liste e dizionari.
In altri linguaggi sarebbero chiamati array, scalar, hashtables e simili nomi.
Si tratta in pratica di variabili che contengono sequenze di dati.
Ma in Python ogni cosa è un oggetto, come vedremo presto, per cui ha dei metodi, ovvero funzioni dell’oggetto, specifiche, per la manipolazione dell’oggetto stesso.
Abbiamo tre tipi di oggetti, le tuple e le liste che sono semplici liste di elementi assortiti e i dizionari che invece sono coppie chiave-valore.
Vediamole in dettaglio.

TUPLE
Una tupla è una sequenza di elementi assortiti. Si riconosce perché gli elementi sono racchiusi, alla creazione o inizializzazione della tupla, tra parentesi tonde.

>>> mia_tupla = (1,’ciccio’, 3.14, “Giovanni dalle bande nere”)

Come vedete possono essere eterogenee, ovvero contenere qualsiasi tipo di elemento. Un esempio di tupla piu’ sensato è il seguente:

>>> settimana = (“Lunedì”, “Martedì”, “Mercoledì”, “Giovedì”, “Venerdì”, “Sabato”, “Domenica”)

Possiamo quindi selezionare un giorno della settimana con

>>> settimana[indice]

dove indice è un valore compreso tra 0 e 6.

Ricordate sempre che gli indici iniziano con 0 e hanno come valore massimo il numero di elementi meno 1.

Per esempio per stampare tutti gli elementi potremmo scrivere
>>> settimana = (“Lunedì”, “Martedì”, “Mercoledì”, “Giovedì”, “Venerdì”, “Sabato”, “Domenica”)
>>> for a in range(0, len(settimana)):
>>> print settimana[a]

e otterremo come output
Lunedì
Martedì
Mercoledì
Giovedì
Venerdì
Sabato
Domenica

Bene, manca un particolare importante: le tuple sono delle costanti. Una volta assegnate non si possono modificare. Né aggiungere né sottrarre elementi.
Certo possiamo tranquillamente scrivere

>>> settimana = (‘Lun’, ‘Mar’, ‘Mer’, ‘Gio’, ‘Ven’, ‘Sab’, ‘Dom’)

ma in realtà avremo creato un altro oggetto con la stessa etichetta.

A cosa servono le tuple?

Le tuple sono più veloci delle liste. Se state definendo un gruppo costante di valori e l’unica cosa che intendete farci è iterare al suo interno, usate una tupla invece di una lista.
Potete rendere più sicuro il vostro codice “proteggendo dalla scrittura” i dati che non devono essere modificati.

Le tuple possono essere convertite in liste e viceversa. La funzione built-in tuple prende una lista e ritorna una tupla con gli stessi elementi, mentre la funzione list prende una tupla e ritorna una lista. In effetti, tuple congela una lista e list scongela una tupla.

Possiamo controllare se un elemento è presente in una tupla:
>>> ‘Sabato’ in settimana
True

mentre
>>> ‘Giovanni’ in settimana
False

Inoltre possiamo controllare quale sia l’indice dell’elemento
>>> settimana[‘sabato’] 5

E poi possiamo estrarre un certo numero di elementi con lo slicing
>>> settimana[2:4]
(‘Mercoled\xc3\xac’, ‘Gioved\xc3\xac’)

\xc3\xac è la rappresentazione UTF-8 della lettera accentata.
UTF-8 è una codifica che ci permette di descrivere qualsiasi carattere, inclusi quelli di lingue tipo cinese o arabo.

In pratica i due valori all’interno delle parentesi quadre, indicano l’inizio e la fine delle fette. Qui dobbiamo aprire una parentesi:

Se usiamo un indice averemo una situazione tipo:
‘a’,’b’,’c’,’d’,’e’
0 1 2 3 4

Invece con lo slicing
‘a’,’b’,’c’,’d’,’e’
0 1 2 3 4 5

Per cui posto che abbiamo la tupla
>>> miatupla = (‘a’,’b’,’c’,’d’,’e’)
>>> miatupla[2:4]
(‘c’, ‘d’)

Questa cosa funziona anche con le stringhe come avremo occasione di vedere in seguito.

LISTE
Le liste sono simili alle tuple, ma sono modificabili e si inizializzano con le parentesi quadre.

>>> mia_lista = [1,2,3,4,5,6,7]
>>> mia_lista
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

Ma possiamo aggiungere elementi alla lista
>>> mia_lista.append(8)
>>> mia_lista
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8]

>>> mia_lista.insert(2,10)
>>> mia_lista
[1, 2, 10, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

>>> mia_lista.extend([11,12])
>>> mia_lista
[1, 2, 10, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12]

Possiamo fare ricerche
>>> mia_lista.index(10)
2

E possiamo anche fare cose tipo:
>>> mia_lista[mia_lista.index(10)]
10

che ci conferma che index ha tornato il valore corretto.

Possiamo anche togliere elementi

>>> mia_lista.remove(10)
>>> mia_lista
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12]

oppure
>>> mia_lista.pop()
12
>>> mia_lista
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11]

Ma non abbiamo finito, perché possiamo anche fare cose tipo
>>> mia_lista = mia_lista + [‘a’,’b’]
>>> mia_lista
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, ‘a’, ‘b’]

>>> mia_lista += [‘c’]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, ‘a’, ‘b’, ‘c’]

>>> altra_lista = [1,2,3] * 3
>>> altra_lista
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]

Inoltre una lista può avere come elementi altre liste, tuple e dizionari
>>> nuova_lista = [1,2,3,’a’,[‘AAA’, ‘BBB’], (1,2,3)]
>>> nuova_lista
[1, 2, 3, ‘a’, [‘AAA’, ‘BBB’], (1, 2, 3)]
>>> nuova_lista[2:5]
[3, ‘a’, [‘AAA’, ‘BBB’]]

DIZIONARI
Un dizionario e’ una specie di lista dove l’indice non è il numero (progressivo) assegnato dalla lista stessa, in base all’ordine di apparizione e che è mutabile ma bensì un valore che decidiamo noi (un numero, una stringa etc.) e quindi immutabile.

Per contro una lista torna sempre nello stesso ordine (quello in cui sono ordinati gli elementi in base all’indice) mentre un dizionario può tornare ogni volta gli elementi in maniera differente. Se eseguiamo un
>>> mio_dizio = {1: ‘AAA’, ‘2’: ‘BBB’, ‘3’: ‘CCC’, 4: ‘DDD’}

e poi invochiamo diverse volte
>>> mio_dizio

non è garantito che tutte le volte torni lo stesso ordine, sopratutto se nel mezzo ho fatto operazioni (aggiunto, rimosso o modificato elementi).
Esiste una versione speciale l’OrderedDict che torna sempre nello stesso ordine, come una lista, ma si tratta di un caso differente, di cui parleremo in futuro.

Vediamo ora quali siano i metodi propri di un dizionario.
>>> mio_dizio = {“server”:”mpilgrim”, “database”:”master”}
>>> mio_dizio
{‘server’: ‘mpilgrim’, ‘database’: ‘master’}
>>> mio_dizio[“server”]
‘mpilgrim’
>>> mio_dizio[“database”]
‘master’
>>> mio_dizio[“mpilgrim”]
Traceback (innermost last):
File “<interactive input>”, line 1, in ?
KeyError: mpilgrim

Abbiamo definito un dizionario assegnandogli delle coppie chiave:valore, abbiamo fatto stampare il contenuto, abbiamo fatto stampare i valori delle due chiavi, ma quando abbiamo cercato di passare come chiave un contenuto abbiamo ricevuto un errore.

Vediamo ora come modificare un dizionario
>>> mio_dizio
{‘server’: ‘mpilgrim’, ‘database’: ‘master’}
>>> mio_dizio[“database”] = “pubs”
>>> mio_dizio
{‘server’: ‘mpilgrim’, ‘database’: ‘pubs’}
>>> mio_dizio[“uid”] = “sa”
>>> mio_dizio
{‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘pubs’}

In pratica abbiamo aggiunto una nuova chiave (uid) assegnandogli un valore con la semplice istruzione [‘uid’] = ‘sa’, e modificato il valore della chiave ‘database’ con un sistema analogo.
Se si indica una chiave esistente se ne modifica il valore, in caso contrario si aggiunge una coppia chiave:valore.

Notate che il nuovo elemento (chiave ‘uid’, valore ‘sa’) sembra trovarsi nel mezzo. Infatti è una semplice coincidenza che gli elementi appaiano ordinati nel primo esempio; è comunque una coincidenza anche il fatto che ora appaiano disordinati.

Un dizionario può, esattamente come le liste e le tuple, contenere elementi eterogenei.
Ecco un esempio
>>> mio_dizio
{‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘pubs’}
>>> mio_dizio[“retrycount”] = 3
>>> mio_dizio
{‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, ‘retrycount’: 3}
>>> mio_dizio[42] = “douglas”
>>> mio_dizio
{‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, 42: ‘douglas’, ‘retrycount’: 3}

Per rimuovere un elemento da un dizionario si fa così
>>> mio_dizio
{‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, 42: ‘douglas’, ‘retrycount’: 3}
>>> del mio_dizio[42]
>>> mio_dizio
{‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, ‘retrycount’: 3}
>>> mio_dizio.clear()
>>> mio_dizio
{}

del rimuove l’elemento con la chiave indicata, il metodo clear() invece rimuove tutte le coppie chiave:valore del dizionario, lasciando un dizionario vuoto.

In Python le stringhe usate come chiavi o nomi di variabili sono case sensitive, ovvero c’è differenza tra maiuscole e minuscole, come possiamo vedere qui di seguito
mio_dizio = {}
>>> mio_dizio[“key”] = “value”
>>> mio_dizio[“key”] = “other value”
>>> mio_dizio
{‘key’: ‘other value’}
>>> mio_dizio[“Key”] = “third value”
>>> mio_dizio
{‘Key’: ‘third value’, ‘key’: ‘other value’}

‘Key’ e ‘key’ sono due chiavi diverse tra loro.

Per avere un valore di una chiave inserita si possono usare due strade
>>> mio_dizio = {‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, 42: ‘douglas’, ‘retrycount’: 3}
>>> mio_dizio[‘database’]
‘master’
>>> mio_dizio.get(‘database’)
‘master’

Il secondo e’ un metodo più chiaro, il primo è più immediato.

Se voglio l’elenco dei valori contenuti nel dizionario
>>> mio_dizio = {‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, 42: ‘douglas’, ‘retrycount’: 3}
>>> mio_dizio.values()
[3, ‘douglas’, ‘master’, ‘sa’, ‘mpilgrim’]

che mi torna sotto forma di lista. In maniera simile posso avere l’elenco delle chiavi
>>> mio_dizio = {‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, 42: ‘douglas’, ‘retrycount’: 3}
>>> mio_dizio.keys()
[‘retrycount’, 42, ‘database’, ‘uid’, ‘server’]

Ma posso anche farmi tornare una lista di tuple che contengono le coppie chiave:valore
>>> mio_dizio = {‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, 42: ‘douglas’, ‘retrycount’: 3}
>>> mio_dizio.items()
[(‘retrycount’, 3), (42, ‘douglas’), (‘database’, ‘master’), (‘uid’, ‘sa’), (‘server’, ‘mpilgrim’)]

Per sapere se un dizionario contenga o meno una data chiave si puo’ usare il metodo has_key()
>>> mio_dizio = {‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, 42: ‘douglas’, ‘retrycount’: 3}
>>> mio_dizio.has_key(‘server’)
True
>>> mio_dizio.has_key(‘nonserver’)
False

Oppure possiamo scrivere
>>> mio_dizio = {‘server’: ‘mpilgrim’, ‘uid’: ‘sa’, ‘database’: ‘master’, 42: ‘douglas’, ‘retrycount’: 3}
>>> ‘server’ in mio_dizio
True
>>> ‘nonserver’ in mio_dizio
False

Per farci tornare separatamente le coppie possiamo utilizzare un ciclo for come segue
>>> for key,value in mio_dizio.items():
>>> print key, value
retrycount 3
42 douglas
database master
uid sa
server mpilgrim

Bene per oggi chiudiamo qui.
Nella prossima lezione potremo dare una occhiata ad uno dei piu’ potenti strumenti che Python ci mette a disposizione: le List Comprehensions, che ci permettono di racchiudere in una sola stringa, di elevata leggibilità, istruzioni complesse per la gestione di stringhe, liste e dizionari.

Arrivederci alla prossima.

Altre letture utili:
Programmare con Python. Guida completa
Python
Programmare in Python