5.5 Lister og ordbøker
Struktur av data
Når vi skal utnytte datamaskinens evnte til å håndtere store mengder informasjon veldig raskt trenger vi muligheten til å lagre og gruppere informasjon sammen på en god måte. Ta for eksempel en biolog som skal måle vingespenn på hundrevis av fugler innenfor en art. Det ville fort blitt rotete om hvert mål måtte lagres som en egen variabel. Heldigvis finnes det litt mer avanserte datatyper enn strenger og tall når vi programmerer og vi skal her se nærmere på lister og ordbøker (eng: dictionaries). Vi må da se på hvordan vi oppretter denne nye typen variabler, hvordan vi så kan jobbe med store datamengder som vi lagrer på denne måten.
Lister
Vi begynner med lister, og her er navnet ganske selvforklarende; vi lagrer data som henger sammen i ei liste. La oss starte enkelt med små eksempler. Vi deklarerer en variabel på vanlig måte ved å bestemme oss for et navn på venstre side og så legger vi på et likhetstegn for å tilegne variabelen data. Følgende er tre eksempler på lister:
skole_liste = ["Sandvika", "Valler", "Nesbru"]
karakter_liste = [4, 3, 2]
tom_liste = []
Det er altså klammeparentesene som forteller python at vi har laget ei liste. Dataene vi legger inn i lista kalles element, og disse separeres med komma. Som vi kan se av eksempelet kan vi lagre informasjon i form av både tall og strenger. Vi kan også blande datatyper i en og samme liste dersom det gir mening. La oss undersøke våre nyopprettede variabler ved å kjøre en print instruks på de:
Som forventet er variabelen registrert av typen liste, og når vi skriver den ut får vi hele listen. Neste steg er da å se nærmere på hvordan vi kan hente ut deler av listen.
Element i lister
Vi ser nærmere på listen over skoler: ["Sandvika", "Valler", "Nesbru"]. En slik liste er ordnet, det vil si at rekkefølgen vi har lagret skolene er en del av listen. Dermed vet vi at Sandvika ligger først i listen, mens Nesbru ligger sist (uten at det har noe mer å si i dette tilfellet). Vi sier at Sandvika ligger på plass nummer 0, Valler ligger på plass nummer 1 og Nesbru på plass nr 2. Det er tre element i lista, men vi teller alltid fra 0 når vi skal angi hvilken plass et element ligger på:
| skole_liste | "Sandvika" | "Valler" | "Nesbru" |
|---|---|---|---|
| indeks | 0 | 1 | 2 |
Dette betyr at dersom vi skal hente ut Sandvika, så må vi huske at det ligger først, altså på plass null! Vi skriver følgende:
Tilsvarende kan vi hente ut de andre skolene dersom det trengs. Pass på at dersom du glemmer deg og prøver å hente ut element nr 3, så får du en feil. Datamaskinen prøver å finne det fjerde elementet i lista, men det finnes jo bare tre. Det finnes veldig mange forskjellige operasjoner/instrukser vi kan utføre på lister. Det er ikke meningen at disse skal pugges, men når man jobber med en liste bør man være klar over mulighetene man har. Da kan det være lurt å søke opp det man trenger. Følgende er en liten oversikt over de viktigste instruksene vi kan utføre:
Instruksjoner på lister
| Metode / Operasjon | Resultat | Beskrivelse |
|---|---|---|
skole_liste[1] | "Valler" | Hent ut det som ligger på indeks 1 |
skole_liste[2] = "Stabekk" | ["Sandvika", "Valler", "Stabekk"] | Sett det som ligger på indeks 2 til "Stabekk" |
skole_liste[-1] | "Nesbru" | Hent ut det som ligger -1 fra slutten av listen |
skole_liste[-2] | "Valler" | Hent ut det som ligger -2 fra slutten av listen |
len(skole_liste) | 3 | Lengden av listen |
skole_liste + karakter_liste | ["Sandvika", "Valler", "Stabekk", 4, 3, 2] | Slå sammen lister |
"Valler" in skole_liste | True | Sjekk om noe er i listen |
"Nesbru" not in skole_liste | False | Sjekk om noe ikke er i listen |
skole_liste.index("Sandvika") | 0 | Finn plassering til noe i listen |
skole_liste.append("Stabekk") | ["Sandvika", "Valler", "Nesbru", "Stabekk"] | Legg noe til på slutten av listen |
skole_liste.insert(1, "Rud") | ["Sandvika", "Rud", "Valler", "Nesbru"] | Sett noe inn i listen på en gitt indeks |
skole_liste.remove("Valler") | ["Sandvika", "Nesbru"] | Fjern noe fra listen |
skole_liste.pop(2) | ["Sandvika", "Valler"] | Fjern det som ligger på indeks 2 fra listen |
skole_liste.sort() | ["Nesbru", "Sandvika", "Valler"] | Sorter listen etter ASCII-tabellen |
skole_liste.sort(reverse=True) | ["Valler", "Sandvika", "Nesbru"] | Sorter listen motsatt vei etter ASCII-tabellen |
" og ".join(skole_liste) | "Valler og Sandvika og Nesbru" | Slår listen sammen til en tekst |
",".join(skole_liste) | "Valler,Sandvika,Nesbru" | Slår listen sammen til en tekst |
Det tar tid å bli vant med å bruke lister når man programmerer, og det er veldig lurt i å trene med oppgavene nederst i kapittelet.
Lister og Løkker
I forrige kapittel så vi på løkker. Vi brukte konsekvent funksjonen range() for å bestemme hvor mange ganger ei for-løkke skulle kjøre.
Samtidig lagde vi en tellevariabel, ofte kalt i som tok på seg verdier bestemt ut ifra det som ble skrevet i range. For eksempel vil
for i in range(3,11,2) starte med i = 3, hver gang koden i løkka kjøres øker i med 2 helt til den når verdien 11 (eller større) og da vil løkka umiddelbart stoppe. Med lister kan vi bruke løkker på en litt anderledes måte. Se hva som skjer når vi kjører løkka gjennom ei liste:
skole_liste = ["Sandvika", "Valler", "Nesbru"]
for i in skole_liste:
print(i)
Dersom du kjører denne koden, vil du se at alle tre skolene i lista er det som printes ut. Det betyr at "tellevariabelen" i ikke lenger er tall, men tar på seg verdien av hvert element i lista. Dette er en veldig god og viktig teknikk for å raskt kunne få tak i ett og ett element fra ei liste.
Ordbøker
Lister lagrer altså en samling med data der vi kan hente ut et eller flere element fra en tilfeldig plass lista. Dette egner seg veldig greit når vi samler data fra samme gruppe, for eksempel ei liste med farger, primtall eller navn på elever. Ordbøker fungerer delvis på samme måte men lagrer i stedet par av egenskaper koblet sammen. For å forstå hvordan dette fungerer kan vi for eksempel se på romertall. Anta at vi ønsker å lage et program der vi oversetter romertall om til vanlige tall. For eksempel er III det samme som 3, VI er det samme som 6 og så videre. Vi ønsker derfor å koble sammen egenskapene, noe som er ganske komplisert eller klønete dersom vi bruker lister. Med ordbøker er denne koblingen innebygd:
romertall = {
"I": 1,
"II":2,
"III":3,
"IV":4,
"V":5
}
Her har vi laget en ordbok. Der vi bruker [] for at python skal identifisere det som liste, bruker vi altså {} for ordbøker. Det er 5 element i ordboka vår og disse er separert med komma. Hvert element består av et par med egenskaper som er knyttet sammen. Romertallene kalles her nøkler, og tallene som står etter kalles for verdier. Hver nøkkel er altså koblet til en verdi ved hjelp av kolon. Nøklene må være unike slik at vi senere kan slå opp riktig verdi. Da er det lettere å forstå hvorfor vi har kalt denne strukturen for en ordbok.
Lese og legge til ordbok
Vi fortsetter med ordboka om romertall og ser nå hvordan vi kan hente både nøkler og verdier fra denne.
romertall = {
"I": 1,
"II":2,
"III":3,
"IV":4,
"V":5
}
print(romertall) # gir oss hele ordboka tilbake
print(romertall["I"]) # slår opp verdien som står på nøkkelen "I" og skriver ut denne, altså 1.
print(romertall.keys()) # skriver ut alle nøklene i ordboka.
print(romertall.values()) # skriver ut alle verdiene i ordboka
Vi ser at det er mange måter å hente informasjon ut av ei ordbok på, men det å slå opp på nøkkelen er nok det vanligste.
Vi har også muligheter til å legge til eller endre på ordbøker:
romertall = {
"I": 1,
"II":2,
"III":3,
"IV":4,
"V":5
}
romertall["VI"] = 6 # legger til en nøkkel "VI" med verdi 6. Hvis nøkkelen allerede finnes oppdateres verdien
Ordbøker og løkker
Vi så at man kunne kjøre en løkke gjennom lister og dermed då verdien av hvert element i lista en etter en når løkka kjørte. Tilsvarende konsept fungerer fint med ordbøker, men du får da verdiene av nøklene når løkka farer gjennom ordboka.
Dersom vi vil skrive ut en fin oversikt over både nøkler og verdier kan vi bruke for eksempel en for løkke på følgende måte:
romertall = {
"I": 1,
"II":2,
"III":3,
"IV":4,
"V":5
}
for i in romertall:
print(i,"=",romertall[i])
Avansert lagring av data. Nøstede lister og ordbøker
Ved å kombinere lister og ordbøker på kreative måter kan vi nå lagre kompliserte sammenhenger av data. La oss starte med et eksempel der vi samler informasjon om en bestevenn. Vi kan da lage følgende ordbok:
venn = {
"fornavn":"Ola",
"etternavn":"Nordmann",
"telefon_nr": "22222222"
"alder": 18,
"hobbyer": ["venner","håndball","kino"]
}
Her har vi altså laget en ordbok der egenskapene vi ønsker å få med står som nøkler med tilhørende verdier. Legg merke til at datatypene kan være hva som helst, vi har en blanding av tall, strenger og en liste. Dersom vi ønsker å utvide til flere venner blir det verre slik vi har bygd opp ordboka. Da er er det være lurt å nøste ordbøker og lister, altså enten legge ordbøker inne i ei liste, eller legge nye ordbøker inn som verdier til nøklene i en eksisterende ordbok. Forvirrende? Vi utvider koden:
venner = [
{
"fornavn":"Ola",
"etternavn":"Nordmann",
"telefon_nr": "22222222"
"alder": 18,
"hobby": ["venner","håndball","kino"]
},
{
"fornavn":"Kari",
"etternavn":"Nordmann",
"telefon_nr": "22223333"
"alder": 17,
"hobby": ["venner","fotball","kino"]
}
]
I dette eksempelet har vi altså en liste ytterst der hvert element i lista er en ordbok. Den siste nøkkelen har verdier i form av en liste. Så lenge man holder hodet kaldt og til enhver tid vet hvilken datatype man har, kan man få tak i akkurat den informasjonen man ønsker. For eksempel vil koden print(venner[0]["hobbyer"][1]) printe ut håndball. Det er fordi vi først går inn i element på plass null i den ytterste lista. Da vil resultatet være en ordbok så vi kan videre slå opp på nøkkelen "hobby". Da er resultatet nok en liste som vi kan slå opp element nummer 2 ifra.
I virkeligheten kan dette bli ganske komplisert, her ser du et lite utdrag av hvordan yr lagrer værdata. Ikke vær bekymret om du mister oversikt her, dette går et stykke utover pensum for kurset:
Oppgaver
Oppgave 5.5.1
a) Lag ei liste med navn på fagene du har i år. Alle elementene i lista skal være strenger.
b) Print ut favorittfaget ditt ved å hente det fra lista.
c) Legg til noen fag du hadde forrige skoleår i lista ved å bruke append
d) Finn lengden av lista uten selv å måtte telle den
Klikk for løsning
fag = ["norsk", "matematikk", "historie", "gym", "informasjonsteknologi", "fysikk", "engelsk"]
print("mitt favorittfag er ", fag[4])
fag.append("naturfag")
fag.append("geografi")
fag.append("samfunnsfag")
print("antall fag:", len(fag))
Oppgave 5.5.2
Bruk lista med fag fra oppgave 5.5.1
Lag en input der brukeren kan skrive inn et fag
Sjekk om faget ligger i lista. Hvis ja skriv at du har faget, hvis nei skriver du ut beskjed om at du ikke har det.
Eksperttips: Dersom variabelen tekst er en streng vil tekst.lower() gjøre om hele teksten til små bokstaver.
Klikk for løsning
fag = ["norsk", "matematikk", "historie", "gym", "informasjonsteknologi", "fysikk", "engelsk"]
sjekk = input("Hvilket fag vil du sjekke? ")
if sjekk in fag:
print("Jeg kan dette faget!")
else:
print("Beklager, jeg har ikke hatt", sjekk)
Oppgave 5.5.3
a) Lag følgende liste med tall: [1,3,5,6]
b) Legg til tallet 8 på slutten av lista
c) Legg til tallet 4 mellom 3 og 5 i lista
d) Endre tallet 4, slik at det står som “fire” i stedet.
e) Fjern “fire” fra lista
f) Print lengden av lista
Klikk for løsning
tall = [1,3,5,6]
tall.append(8)
tall.insert(2,4)
tall[2] = "fire"
tall.remove("fire")
Oppgave 5.5.4
Legg alle julekarakterene inn i ei liste (som tall!)
Bruk sum(liste) og len(liste) til å regne gjennomsnittet. Rund av til to desimaler.
Print en passende tekst
Finn på et passende snitt til en utdanning du vil søke på. Sjekk om du kommer inn eller ikke. Print ut en passende tekst
Klikk for løsning
karakterer = [4,4,5,5,3,6,5,4,3,2,4,3] # Tilfeldig både mhp karakter og antall fag
snitt = sum(karakterer)/len(karakterer)
print("Mitt karaktersnitt er:", snitt)
if snitt > 4.8:
print("Hurra, jeg kommer inn")
else:
print("Jeg må nok forbedre karakterene mine")
Oppgave 5.5.5
Opprett en liste mineTall med tallene 9, 3, 1 og 2.
- Bruk liste-metoder for å endre listeen til å bare inneholde tallene 3 og 1.
- Legg til tallet 2 mellom tallene 3 og 1.
- Legg til stringen “Stilig” på indeks 3 og boolean-en true på indeks 5.
- To-dimensjonal liste, gjør følgende:
- Lag en liste
- Lag tre nye lister inne i listen
- Legg til tallene 1, 2, 3 i den første listen
- Legg til tallene 4, 5, 6 i den andre listen
- Legg til tallene 7, 8, 9 i den tredje listen
- Skriv ut tallene 1, 3, 5 og 9 fra listen
Klikk for løsning
mineTall = [9, 3, 1, 2]
mineTall.remove(9)
mineTall.remove(2)
mineTall.insert(1, 2) # sett inn 2 på indeks 1
mineTall.insert(3, "stilig")
mineTall.insert(5, True)
print(mineTall)
liste2d = [
[1, 2, 3],
[4, 5, 6],
[7, 8, 9]
]
print(liste2d[0][0], liste2d[0][2], liste2d[1][1], liste2d[2][2])
Oppgave 5.5.6
Norske bilnummer har to (store) bokstaver og fem tall.
Du skal lage et program der man enten kan legge til eller sjekke et bilnummer.
Legg en while-løkke rundt programmet så det gjentar seg. Enten ved å sette while True: eller ved å spørre om brukeren vil fortsette.
Lag en liste der du legger inn noen få fiktive bilnummer.
Spør først brukeren om de vil legge til eller sjekke et nummer.
Hvis de vil legge til, ta inn det nye nummeret og legg det i lista.
Hvis de vil sjekke, ta inn nummeret og sjekk om det ligger i lista. Skriv ut en passende tekst.
Klikk for hint
- Lag ei liste, enten tom eller med noen tilfeldige bilnummer du selv fyller inn
- Lag en input der du spør etter en bokstav for å legge til eller sjekke nr
- Lag en betingelse der du tester bokstaven fra input.
- Skriv kode for å hendholdsvis legge til eller sjekke i riktig sted i betingelsen
Klikk for løsning
bilskilt = ["AB12345", "BT12345"]
fortsett = "ja"
while fortsett.lower() == "ja":
valg = input("Vil du (S)jekke eller (L)egge til et nummer? ")
if valg.upper() == "S":
nummer = input("Skriv inn nummeret du vil sjekke: ")
if nummer in bilskilt:
print("Nummeret finnes registrert")
else:
print("Nummeret finnes ikke i vårt register")
elif valg.upper() == "L":
nummer = input("Skriv inn nummeret du vil legge til: ")
bilskilt.append(nummer)
else:
print("Du må velge S eller L!")
fortsett = input("Vil du fortsette (ja/nei)?")
Oppgave 5.5.7
Lag en ordbok med info om den du sitter ved siden av.
Print navn og alder fra ordboken.
Klikk for hint
Koden under lager en ordbok med navnet bil og egenskapene merke og farge.
bil = {
"merke": "Ferrari",
"farge": "Rød"
}
Klikk for løsning
person = {
"navn": "Ola Nordmann",
"alder": 22
}
print(person["navn"], "er", person["alder"], "år gammel.")
Oppgave 5.5.8
Ordboken under har navn på land som egenskaper og fargene på flagget til landene som verdier.
flagg = {
"norge": ["rødt", "hvitt", "blått"],
"sverige": ["blått", "gult"],
"danmark": ["rødt", "hvitt"],
"finland": ["hvitt", "blått"],
"japan": ["rødt", "hvitt"],
"gabon": ["grønt", "gult", "blått"],
"chile": ["blått", "hvitt", "rødt"]
}
Merk at vi kan skrive ordbøker og lister over flere linjer, så lenge vi passer på komma og avsluttende ] eller }, som i flagg over.
Bruk flagg["egenskap"], og legg til et nytt land i ordboken.
Legg til kode slik at brukeren kan skrive inn et land, og så printes fargene til landets flagg. Hvis brukeren skriver inn et land som ikke eksisterer i ordboken, skal programmet gi en feilmelding som forteller at vi ikke har lagret info om dette landet.
Klikk for løsning
flagg = {
"norge": ["rødt", "hvitt", "blått"],
"sverige": ["blått", "gult"],
"danmark": ["rødt", "hvitt"],
"finland": ["hvitt", "blått"],
"japan": ["rødt", "hvitt"],
"gabon": ["grønt", "gult", "blått"],
"chile": ["blått", "hvitt", "rødt"]
}
flagg["polen"] = ["hvitt", "rødt"]
land = input("Skriv inn et land du tenker på: ").lower()
if flagg[land]:
# Definerer en variabel som setter sammen alle fargene og separerer disse med komma.
farger = ", ".join(flagg[land])
print(f"Landet har fargene {farger}.")
else:
print("Vi har dessverre ikke fargene til flagget til dette landet!")
Oppgave 5.5.9
a) Lag en liste bakeri, og fyll listen med følgende varer som ordbøker, hvor navn og pris er nøkler.
- Croissant: 25 kr
- Grovbrød: 40 kr
- Kneipp: 20 kr
- Rosinbolle: 20 kr
- Baguette: 10 kr
Print innholdet i hele bakeri-et som en meny med en linje per vare, med navn og pris.
Tips: bruk en for-løkke
b) Øk prisen på croissant med 10 kr, uten å endre hva du skrev i din originale liste.
Skriv ut listen med innhold på nytt, og sjekk at croissantens pris er endret riktig.
c) Lag en funksjon meny(liste) som du kan kalle på for å utføre oppgave 1 og 4, og endre programmet ditt til å kjøre denne funksjonen i stedet.
Klikk for løsning
a)
meny = [
{
"navn": "Croissant",
"pris": 25
},
{
"navn": "Grovbrød",
"pris": 40
},
{
"navn": "Kneipp",
"pris": 20
},
{
"navn": "Rosinbolle",
"pris": 20
},
{
"navn": "Baguette",
"pris": 10
}
]
for produkt in meny:
print(f"{produkt['navn']} koster {produkt['pris']} kr.")
b) Legg til følgende linje av kode før for-løkken i oppgave a).
meny[0]["pris"] = 35
c)
Kommer...