Список как структура данных

Зачем нужен список

Когда в задаче встречается много однотипных значений — оценки класса, температуры за неделю, цены товаров — заводить под каждое отдельную переменную неудобно. Для хранения набора значений используют список — структуру данных, в которой элементы расположены по порядку и доступны по номеру.

Список можно представить как ряд пронумерованных ячеек. В каждой ячейке хранится один элемент, а номер ячейки называют индексом. Зная индекс, можно прочитать или изменить нужный элемент. Сам список имеет имя, по которому к нему обращаются целиком.

Как устроен список

Здесь список оценок состоит из четырёх элементов. Элемент с индексом 1 равен 5, с индексом 3 тоже 5. Чтобы обратиться к элементу, указывают имя списка и номер, например оценки[2]. Число элементов называют длиной списка.

Чем список отличается от переменных

Отдельные переменные хранят по одному значению и не связаны между собой. Список объединяет значения под одним именем, и к ним можно обращаться по номеру в цикле. Это позволяет обработать сколько угодно элементов одинаковыми командами.

Без списка:
  оценка1 = 5
  оценка2 = 4
  оценка3 = 5

Со списком:
  оценки = [5, 4, 5]
  сумма = оценки[1] + оценки[2] + оценки[3]

Частая ошибка: обращение к элементу с несуществующим индексом. Если в списке четыре элемента, а запросить пятый, возникнет ошибка. Перед обращением полезно убедиться, что индекс не выходит за границы списка.

Обработка списка в цикле

Главное удобство списка раскрывается в сочетании с циклом. Чтобы сложить все элементы, заводят переменную-накопитель и в цикле по очереди прибавляют к ней каждый элемент по его индексу. Так одна короткая запись обрабатывает список любой длины — хоть из пяти, хоть из тысячи чисел. Если бы значения хранились в отдельных переменных, пришлось бы писать отдельную команду для каждого.

Где применяют списки

Списки нужны почти в любой программе, где обрабатывают наборы данных: подсчёт суммы и среднего, поиск наибольшего значения, сортировка. Например, чтобы найти максимальную оценку, в цикле сравнивают каждый элемент с текущим наибольшим. Сочетание списка и цикла позволяет одной короткой записью обработать большой объём данных.

Кратко о главном

• Список хранит набор однотипных значений под одним именем.
• Элементы списка расположены по порядку и доступны по индексу.
• Обращение к элементу записывают как имя и номер, например оценки[2].
• Число элементов называют длиной списка.
• Список удобно обрабатывать в цикле одинаковыми командами.
• Нельзя обращаться к индексу за границами списка.