Introdução à programação
com Python em um contexto visual

Mais sobre sequências e fatias em coleções ordenadas

Listas e tuplas são duas das mais comuns coleções ordenadas de itens no Python. Strings (cadeias de caracteres) ou textos, para simplificar, são coleções ordenadas também, contendo caracteres (letras, emojis ou glifos em geral). No meio do código, uma tupla pode ser construída com parenteses ( ,) e a lista com colchetes [ ,], um string com aspas, simples ' ', duplas " " ou trincas de aspas simples ou duplas (''' ''' e """ """).

anos = [1968, 1976, 1980, 1994]  # uma lista de números
lista_de_nomes = ['Bernardo Fontes', 'John Cleese', 'Georg Nees']  # uma lista de strings
ponto = (23, -45)  # uma tupla com números representando coordenadas de um ponto
pontos = [(10, 10), (100, 10), (100, 90), (20, 100)]  # uma lista com tuplas de números dentro!
pontuacao = ".,:;()?"    # um string
versao = "3.7a"   # ou outro string

Uma lista permite que seus itens ou elementos sejam alterados, adicionados, removidos, ou, como um todo, os itens podem ser reordenados. Dizemos que listas são mutáveis.

Já uma tupla ou um string não podem ter elementos adicionados, removidos e também não podem ser reordenados, dizemos que são estruturas imutáveis. Se for necessária uma correção, sempre podemos criar tuplas e strings novamente com a alteração em substituição à coleção original.

Saiba que tuplas são mais ‘econômicas’ em termos computacionais (por exemplo, em casos de grande quantidade de dados, gastam menos memória) e são bastante usadas quando a ordem dos elementos tem significado, por exemplo podemos fazer uma tupla com os dados para a construção de um círculo:

c = (100, 50, 40) # os númereos representam x, y, diâmetro respectivamente

Não faz sentido nenhum reordendar, acrescentar ou remover elementos de uma tupla como essa que descreve o círculo, ela funciona como um “registro” (record em inglês) cujos campos não tem nomes explícitos mas tem significado pela posição. Se você precisar alterar o círculo pode recriar a tupla que o descreve.

Número de itens, tamanho ou comprimento da sequêcia (length): len()

Podemos obter o tamanho, isto é, o número de itens, de praticamente qualquer estrutura de dados em Python (ordenada ou não) usando a função len(). Por exemplo:

lista_de_nomes = ['Bernardo Fontes', 'John Cleese', 'Georg Nees']
print(len(lista_de_nomes)) # exibe 3

ponto = (23, -45)
print(len(ponto))  # exibe 2

n_paises = len(codigos_de_pais) # lista baseada em https://www.iso.org/obp/ui/#search
print(n_paises) # exibe 249

Consultando individualmente itens de uma sequência

Quando temos uma lista, tupla ou outra coleção ordenada, podemos consultar seus itens pelo índice de posição com a notação [i], sendo que a primeira posição é a posição de índice 0, e a última é a que tem como índice o número total de itens menos 1:

numeros = (2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 2048)  # alguns números
print(numeros[0])  # 2 o primeiro número
print(numeros[1])  # 4 o segundo número
print(numeros[len(numeros) - 1]) # 2048 o último
print(numeros[-1]) # com o índice -1 também temos o último item, 2048!
print(numeros[8])  # ERRO: índice 7 é o último! IndexError: index out of range: 8

Strings como sequências de itens

Uma vez que Python trata strings, texto, como um espécie de sequência, é possível iterar, isto é, realizar uma ação para cada caractere de um string:

nome = 'Guido'
for letra in nome:
    print(letra)

# resultado no console é:
# G  
# u
# i
# d
# o

Podemos consultar o comprimento de um string usando len(texto) e o caractere em uma certa posição com a notação texto[índice]:

indices

palavra = 'FRUTA'
print(len(palavra)) # 5 
print(palavra[0])   # 'F' a primeira letra
print(palavra[1])   # 'R' a segunda letra
print(palavra[-1])  # 'A' a última letra - posição (len(frase) - 1)
print(palavra[5])   # IndexError: index out of range: 5

Alterando itens

Estruturas mutáveis como listas, podem ter seus itens alterados, incluídos ou removidos.

lista = [1976, 1980, 1988, 2013]
print(lista[2])  # o resultado é o terceiro número (índice 2):
# 1988

lista = [1976, 1980, 1988, 2013]
lista[2] = 1994 # muda o terceiro item (índice 2)
print(lista) # resultado:
# [1976, 1980, 1994, 2013]

lista.append(2020)
print(lista) # resultado:
# [1976, 1980, 1994, 2013, 2020]

del lista[1] # remove o segundo item (índice 1)
print(lista) # resultado:
# [1976, 1994, 2013, 2020]

a = lista.pop() # remove e nos entrega ('devolve') o último item
print(a) # 2020
print(lista) # [1976, 1994, 2013]

b = lista.pop(1) # remove e devolve para atribuição o segundo item
print(b) # 1994
print(lista) # [1976, 2013]

Tuplas e strings são imutáveis, não permitem esses tipos de operação.

Fatias

Com a notação [inicio:parada:passo] podemos obter uma subsequência ou fatia (slice) de uma sequência. É possível deixar vazias as posições dessa notação, na forma [inicio:parada], [:parada], [inicio:], ou ainda [::passo], entre outras. Veja alguns exemplos:

nums = (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, -1) # uma tupla
print(nums[1:9:2]) # início: 1, parada: 9 (não incluso), passo: 2
# resultado: (1, 3, 5, 7)

nome = 'Saskia Freeke'
a = nome[:6] # do início até a sexta letra, sétimo item (6) não incluso.
print(a) # resultado: 'Saskia'

b = nome[7:] # início na oitava posição (7) até o final.
print(b) # resultado: 'Freeke' 

print(nome[1::2]) # segunda posição até o final, de duas em duas.
# resultado: 'akaFek'

print(nome[:11:2]) # início até a décima, de duas em duas.
# resultado: 'Ssi re'

Cópias e inversões

Uma fatia que é uma cópia da sequência

A notação [:] (fatiamento com início e parada vazios) produz uma cópia completa da sequência. O que é especialmente útil para sequências mutáveis. Uma vez que a atribuição, por exemplo de uma lista, a mais de uma variável não produz cópias, mas sim varios nomes apontando para a mesma lista na memória do computador:

a = [0, 1, 2, 3, 4]
b = a   
del b[3]  # remove o quarto item da lista
print(b) # [0, 1, 2, 4] como esperado
# mas, talvez você se surpreenda!
print(a) # [0, 1, 2, 4]

a = [0, 1, 2, 3, 4]
b = a[:] # cria uma cópia nova da sequência
del b[3] # remove o quarto item da lista `b`
print(b) # [0, 1, 2, 4]
print(a) # [0, 1, 2, 3, 4]

Invertendo uma sequência

Uma das maneiras mais comuns de se obter uma cópia invertida de uma sequência é utilizando a notação de fatiamento, com o início e parada vazios (do início ao final) mas com o passo -1, o que fica [::-1] como nos exemplos abaixo:

print("Alexandre"[::-1]) # exibe: erdnaxelA

a = [0, 1, 2, 3, 4]
b = a[::-1]
print(b)  # exibe: [4, 3, 2, 1, 0]

c = reversed(a)  # você também pode usar reversed()!
print(c)         # exibe <reversediterator object at 0xNN> onde NN varia
print(list(c))   # exibe: [4, 3, 2, 1, 0]

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