Объединение списков в Python: инструкция

Списки в языке программирования Python создаются для хранения объектов одного или нескольких типов. При работе с ними может потребоваться объединить два или несколько списков в один, что актуально, например, при обработке баз данных. В статье мы рассмотрим различные способы выполнения этой операции.

Основные методы объединения списков Python 3

Наиболее часто используются следующие 7 методов (с некоторыми вариантами, которых мы также коснемся):

• конкатенация с оператором +,
• умножение с оператором *,
• с циклом for,
• с функцией join(),
• с функцией extend(),
• с функцией map(),
• методом itertools.chain().

Рассмотрим каждый из них более подробно и приведем примеры кода.

Конкатенация с оператором +

Пожалуй, самый простой способ, который не требует особых пояснений:

>>> sequence1 = [57, 69, 45, 25, 36]
>>> sequence2 = ['g', 'w', 'm', 'a', 't']
>>> joined = sequence1 + sequence2
>>> print(joined)
[57, 69, 45, 25, 36, 'g', 'w', 'm', 'a', 't']

Мы создали два списка с целочисленными и буквенными значениями и объединили их путем простого сложения. Заметим, что при этом все элементы списков останутся на своих местах, то есть сначала будут выведены элементы sequence1, а уже за ним пойдет sequence2, причем в той же последовательности.

Умножение с оператором *

Если нужно повторить один и тот же список определенное число раз, подойдет оператор *. Посмотрим на его работу на примере одного из предыдущих списков:

>>> print(sequence2 * 3)
['g', 'w', 'm', 'a', 't', 'g', 'w', 'm', 'a', 't', 'g', 'w', 'm', 'a', 't']

Как видим, все элементы выдаются в той же последовательности заданное число раз.

Варианты с циклом for

Любителям циклического программирования подойдет такой вариант:

>>> numbers1 = [38, 98, 17, 37, 12]
>>> numbers2 = [34, 30, 78, 75, 11]
>>> for num in numbers2:
           numbers1.append(num)
>>> print(numbers1)
[38, 98, 17, 37, 12, 34, 30, 78, 75, 11]

Мы добавили второй список к первому путем перебора каждого элемента во втором и использования метода append.

Также с помощью цикла for можно выполнить объединение двух вложенных списков Python. Допустим, у нас есть два таких вложенных списка, которые мы должны объединить:

>>> integers = [[60, 85], [57, 31]]

Чтобы это сделать, нужно написать следующий код:

>>> merged = [element for each_list in integers for element in each_list]
>>> print(merged)
[60, 85, 57, 31]

Добавим, что имена переменных в коде выше были специально выбраны такими для наглядности, а опытные программисты записали бы этот код примерно в таком виде, с обозначением l для списков и x для их элементов:

>>> merged = [x for l in integers for x in l]
>>> print(merged)

Чтобы успешно программировать, всегда нужно понимать, как работает код, поэтому сначала можно делать его более наглядным, а уже затем переходить на общепринятые обозначения.

Цикл for также помогает объединять списки Python в словарь. Представим, что у нас есть база данных известных спортсменов в виде множества списков, из которых мы должны сделать единый словарь. Посмотрим, как это можно реализовать. Введите в интерпретаторе данные этих или любых других атлетов с указанием их возраста и вида спорта:

>>> athletes = [['Bolshunov Aleksandr', 25, 'cross_country_skiing'],
                        ['Fourcade Martin', 33, 'biathlon'],
                        ['Klaebo Johannes', 25, 'cross_country_skiing'],
                        ['Boe Johannes', 29, 'biathlon']]

А объединить их в словарь можно с помощью следующего кода:

>>> athletes_dictionary = {element[0]: element[1:] for element in athletes}
>>> print(athletes_dictionary)
{'Bolshunov Aleksandr': [25, 'cross_country_skiing'], 'Fourcade Martin': [33, 'biathlon'], 'Klaebo Johannes': [25, 'cross_country_skiing'], 'Boe Johannes': [29, 'biathlon']}

Функция join()

Функция join() в Python помогает выполнять объединение элементов списка в строку:

>>> piece_of_poetry = ['Человек', 'собаке', 'друг:', 'это', 'знают', 'все', 'вокруг.']
>>> piece_string = ' '.join(piece_of_poetry)
>>> print(piece_string)
Человек собаке друг: это знают все вокруг.

Чтобы строка получилась с отступами между элементами, мы в качестве имени разделителя добавили в код пробел: ' '.join. Есть и более длинный вариант добавления разделителя через переменную. Слегка изменим часть кода из примера выше:

>>> delimit = ' '
>>> piece_str = delimit.join(piece_of_poetry)
>>> print(piece_str)

Функция extend()

Еще одна простая функция, при помощи которой нетрудно объединить списки. Этот код тоже не требует пояснений:

>>> numbers1 = [38, 98, 17, 37, 12]
>>> numbers2 = [34, 30, 78, 75, 11]
>>> numbers1.extend(numbers2)
>>> print(numbers1)
[38, 98, 17, 37, 12, 34, 30, 78, 75, 11]

Функция map()

Польза этой функции в том, что она преобразует список, составленный из целых чисел, в строку. Причем map() хорошо работает вместе с уже известной нам join(), вот пример:

>>> integers = [38, 98, 17, 37, 12, 34, 30, 78, 75, 11]
>>> maplist = map(str, integers)
>>> delimit = ', '
>>> result = delimit.join(maplist)
>>> print(result)
38, 98, 17, 37, 12, 34, 30, 78, 75, 11

Обратите внимание, что str — это обозначение объекта «строка», поэтому изменять его недопустимо (вы увидите здесь характерную подсветку синтаксиса Python). А вот integers, maplist, delimit и result изменяемые, поскольку это переменные. Мы снова выбрали «говорящие» названия, но вы можете назначить им любые другие, лишь бы они были корректными с точки зрения синтаксиса.

Метод itertools.chain()

itertools — вызываемая функция, поэтому для начала вызовем ее командой import:

>>> import itertools
>>> integers = [39, 97, 18, 36, 11, 35, 29, 77, 74, 10]
>>> letters = ['g', 'w', 'm', 'a', 't', 'y', 'c', 'k', 'b', 'u']
>>> result = list(itertools.chain(integers, letters))
>>> print(result)
[39, 97, 18, 36, 11, 35, 29, 77, 74, 10, 'g', 'w', 'm', 'a', 't', 'y', 'c', 'k', 'b', 'u']

Объединение списков с сортировкой

Иногда нужно не просто объединить списки, но и выполнить их сортировку — чаще всего в алфавитном порядке. В этом нам поможет следующий код (вспомним метод конкатенации, который отлично подходит для числовых значений):

>>> integers1 = [38, 98, 17, 37, 12, 34, 30, 78, 75, 11]
>>> integers2 = [39, 97, 18, 36, 11, 35, 29, 77, 74, 10]
>>> integers3 = integers1 + integers2
>>> print(integers3)
[38, 98, 17, 37, 12, 34, 30, 78, 75, 11, 39, 97, 18, 36, 11, 35, 29, 77, 74, 10]
>>> sorted(integers3)
[10, 11, 11, 12, 17, 18, 29, 30, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 74, 75, 77, 78, 97, 98]

Простая функция sorted отсортирует новый список в порядке от меньшего к большему. Это же касается и буквенных значений (немного оптимизируем код и сразу сделаем вывод отсортированного списка, как обычно и требуется):

>>> letters1 = ['g', 'w', 'm', 'a', 't']
>>> letters2 = ['y', 'c', 'k', 'b', 'u']
>>> letters3 = letters1 + letters2
>>> sorted(letters3)
['a', 'b', 'c', 'g', 'k', 'm', 't', 'u', 'w', 'y']

Еще короче получается код с помощью моржового оператора:

>>> letters1 = ['g', 'w', 'm', 'a', 't']
>>> letters2 = ['y', 'c', 'k', 'b', 'u']
>>> sorted(letters3 := letters1 + letters2)
['a', 'b', 'c', 'g', 'k', 'm', 't', 'u', 'w', 'y']

И помните, что сортировать можно только объекты одного типа: например, при попытке сортировки числовых и буквенных значений интерпретатор Python выдаст ошибку.