【头歌系统Python实验】玩转列表

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第1关：列表元素的增删改：客人名单的变化

任务描述

本关任务是对一个给定的列表进行增、删、改等操作，并输出变化后的最终列表。列表是由按一定顺序排列的元素组成，其中的元素根据需要可能会发生变化。其中，列表元素的添加、删除或修改等是最常见的操作。

下面以一则请客的故事来说明列表元素操作的应用场景： 有个人邀请几个朋友吃饭，初步拟定了一个客人名单列表guests=['Zhang san','Li si','Wang wu','Zhao liu']。后面因为一些临时情况，这个客人名单不断变化：

• Zhao liu说要带他的朋友Hu qi一起来；

• Zhang san因临时有事不能来了；

• Wang wu说由他的弟弟Wang shi代他赴宴。

最终的客人名单列表如下：

['Li si','Wang shi','Zhao liu','Hu qi']

编程要求

本关的编程任务是补全src/Step1/guests.py文件的代码，实现相应的功能。具体要求如下：

• step 1：将guests列表末尾的元素删除，并将这个被删除的元素值保存到deleted_guest变量；

• step 2：将deleted_guest插入到 step 1 删除后的guests列表索引位置为2的地方；

• step 3：将 step 2 处理后的guests列表索引位置为1的元素删除；

• 打印输出 step 1 的deleted_guest变量；

• 打印输出 step 3 改变后的guests列表。

本关涉及的代码文件src/Step1/guests.py的代码框架如下：

# coding=utf-8
# 创建并初始化Guests列表
guests = []
while True:
    try:
        guest = input()
        guests.append(guest)
    except:
        break
    
# 请在此添加代码，对guests列表进行插入、删除等操作
########## Begin ##########



########## End ##########

测试说明

本关的测试文件是src/Step1/guests.py，测试过程如下：

1. 平台自动编译并运行guests.py，并以标准输入方式提供测试输入；

2. 平台获取程序输出，并将其输出与预期输出对比。如果一致则测试通过，否则测试失败。

以下是平台对src/Step1/guests.py的样例测试集：

测试输入：

1. zhang san
2. li si
3. wang wu
4. tan qi
5. hu ba

预期输出：

1. hu ba
2. ['zhang san', 'hu ba', 'wang wu', 'tan qi']

---

开始你的任务吧，祝你成功

# coding=utf-8

# 创建并初始化Guests列表
guests = []
while True:
	try:
		guest = input()
		guests.append(guest)
	except:
		break

	
# 请在此添加代码，对guests列表进行插入、删除等操作
########## Begin ##########
a=guests.pop()
guests.insert(2,a)
guests.pop(1)
print(a)
print(guests)
########## End ##########

第2关：列表元素的排序：给客人排序 

任务描述

本关的任务是学会列表排序相关操作的使用方法，实现对列表元素的排序。一般情况下我们创建的列表中的元素可能都是无序的，但有些时候我们需要对列表元素进行排序。

例如，我们想将参加会议的专家名单guests列表中的五个名字元素['zhang san','li si','wang wu','sun qi','qian ba']，分别按照首字母从小到大的顺序和从大到小的顺序分别排序。排序后的输出分别为：

1. ['li si','qian ba','sun qi','wang wu','zhang san']

2. ['zhang san','wang wu','sun qi','qian ba','li si']

相关知识

Python 针对列表数据结构内置提供了sort()方法，实现对列表元素的排序功能。其基本语法如下：

1. source_list.sort(reverse=True)

其中：

• source_list：待排序的列表；

• sort：列表排序函数的语法关键词；

• reverse：sort函数的可选参数。如果设置其值为True，则进行反向从大到小排序，如果设置为False或者不填写该参数，则默认进行正向从小到大排序。

例如，给定一个客人列表guests，我们对其按照字母排序如下：

1. guests = ['zhang san','li si','wang wu','sun qi','qian ba']

2. guests.sort()

3. print(guests)

5. guests.sort(reverse=True)

6. print(guests)

程序输出结果：

1. ['li si','qian ba','sun qi','wang wu','zhang san']

3. ['zhang san','wang wu','sun qi','qian ba','li si']

注意：sort函数会直接作用于待排序的列表并修改其排序。

如果您想了解更多有关列表操作的相关知识，请参考:【美】 Eric Matthes 著《 Python 编程——从入门到实践》第三章。

编程要求

本关的编程任务是补全src/step2/sortTest.py 文件中的函数部分，要求实现对输入列表source_list中的元素按照首字母从小到大的顺序进行排序，并且输出排序后的列表。

本关涉及的代码文件src/step2/sortTest.py 的代码框架如下：

# coding=utf-8
# 创建并初始化source_list列表
source_list = []
while True:
    try:
        list_element = input()
        source_list.append(list_element)
    except:
        break
    
# 请在此添加代码，对guests列表进行排序等操作并打印输出排序后的列表
########## Begin ##########



########## End ##########

评测说明

本关的测试文件是src/Step2/sortTest.py，测试过程如下：

1. 平台自动编译并运行sortTest.py，并以标准输入方式提供测试输入；

2. 平台获取程序输出，并将其输出与预期输出对比。如果一致则测试通过，否则测试失败。

以下是平台对src/Step2/sortTest.py的样例测试集：

测试输入：

1. zhang san

2. li si

3. wang wu

4. tan qi

5. hu ba

预期输出：

1. ['hu ba', 'li si', 'tan qi', 'wang wu', 'zhang san']

---

开始你的任务吧，祝你成功！

# coding=utf-8

# 创建并初始化`source_list`列表
source_list = []
while True:
    try:
        list_element = input()
        source_list.append(list_element)
    except:
        break
    
# 请在此添加代码，对source_list列表进行排序等操作并打印输出排序后的列表
########## Begin ##########
source_list.sort()
print(source_list)
########## End ##########

第3关：数值列表：用数字说话

任务描述

本关任务是利用合适的方法快速创建数字列表，并能够对列表中的元素数值进行简单的统计运算。在数据可视化的背景下，数字列表在 Python 列表中的应用十分广泛，列表十分适合存储数字集合。

本关目标是让学习者掌握一些处理数字列表的基本方法，主要包括数字列表的创建、对数字列表进行简单的统计运算等。例如，我们要创建一个从2到10的偶数的数字集合，然后计算出该集合的数值之和：

1. data_set = [2,4,6,8,10]

2. sum=30

相关知识

本关可以利用range()、list()、sum()等函数方法来实现我们的目标。

range()函数

Python 提供了range()函数，能够用来生成一系列连续增加的数字。其基本使用语法有如下三种：

1. range(lower_limit,upper_limit,step)

其中：

• lower_limit: 生成系列整数的下限整数，不填该参数则默认为从0开始，生成的整数从此数开始，包括该数；

• upper_limit：生成系列整数的上限整数，必填参数，生成的整数要小于该上限；

• step：在下限和上限之间生成系列整数之间的间隔步长，不填该参数则默认步长为1。

注意：range()函数的三个参数都只能为整数。如果range()函数中仅一个参数，则该参数表示upper_limit，如果仅两个参数，则分别表示lower_limit和upper_limit。

例如，要生成1~6之间步长为2的系列整数：

1. for i in range(1,6,2):

2. print(i)

输出结果：

1. 1

2. 3

3. 5

基于range()函数创建数字列表

我们可以通过range()函数，利用 Python 列表提供的append()插入功能创建一个列表。例如，我们要创建一个包含10个0~9整数的平方的列表：

1. # 声明一个列表变量

2. numbers = []

4. # 利用append()函数和range()函数向列表插入目标元素

5. for i in range(10):

6. number = i**2

7. numbers.append(number)

9. print(numbers)

输出结果：

1. [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

使用list()函数和range()函数创建数字列表

我们可以利用list()函数将range()生成的系列数字直接转为列表，这时range()函数的返回值将会作为list()函数的参数，输出为一个数字列表。其基本使用语法如下：

1. data_list = list(range(lower_limit,upper_limit,step))

其中：

• list：列表函数的语法关键词；

• range：函数语法关键词；

• data_list：最终生成的列表变量。

例如，我们要生成并输出1~5的数字列表：

1. data_list = list(range(1,6))

2. print(data_list)

输出结果：

1. [1,2,3,4,5]

对数字列表进行简单的统计运算

Python 中有一些专门处理数字列表简单的统计运算的函数，利用这些函数可以轻松找到数字列表的最小值、最大值及进行总和等一系列统计运算。其基本语法如下：

1. min_value = min(data_list)

2. max_value = max(data_list)

3. sum_value = sum(data_list)

其中：

• min：数字列表求最小值的语法关键字；

• max：数字列表求最大值的语法关键字；

• sum：数字列表求和的语法关键字。

具体使用示例如下：

1. numbers = [2,4,11,1,21,32,5,8]

2. print('The min number is',min(numbers))

3. print('The max number is',max(numbers))

4. print('The sum is',sum(numbers))

输出结果：

1. The min number is 1

2. The max number is 32

3. The sum is 84

如果您想了解更多有关列表操作的相关知识，请参考：【美】 Eric Matthes 著《 Python 编程——从入门到实践》第三章。

编程要求

编程任务是补全src/Step3/numbers_square.py文件的代码内容，实现如下功能：

• step1：根据给定的下限数lower, 上限数upper以及步长step,利用range函数生成一个列表；

• step2：计算该列表的长度；

• step3：求该列表中的最大元素与最小元素之差。

本关的代码文件src/Step3/numbers_square.py的代码框架如下：

1. # coding=utf-8

3. # 创建并读入range函数的相应参数

4. lower = int(input())

5. upper = int(input())

6. step = int(input())

8. # 请在此添加代码，实现编程要求

9. ########## Begin ##########

12. ########## End ##########

评测说明

本关的测试文件是src/Step3/numbers_square.py，测试过程如下：

1. 平台自动编译并运行numbers_square.py，并以标准输入方式提供测试输入；

2. 平台获取程序输出，并将其输出与预期输出对比。如果一致则测试通过，否则测试失败。

以下是平台对src/Step3/numbers_square.py的样例测试集：

测试输入：

1. 25

2. 90

3. 4

预期输出：

1. 17

2. 64

---

开始你的任务吧，祝你成功！

# coding=utf-8

# 创建并读入range函数的相应参数
lower = int(input())
upper = int(input())
step = int(input())

# 请在此添加代码，实现编程要求
########## Begin ##########
list1=list(range(lower,upper,step))
num=max(list1)-min(list1)
len1=int(num/step+1)
print(len1)
print(num)
########## End ##########

 第4关：列表切片：你的菜单和我的菜单

任务描述

我们在前三关中学习了如何处理单个列表元素和所有列表元素，在这一关中我们还将学习如何处理部分列表元素（Python 中称为切片）。例如，当我们去餐馆吃饭点菜时，你的菜单和我的菜单有些时候是一模一样，也有些时候是部分菜名一样。那么如何根据我已经点好的菜单生成你的菜单呢？

本关将通过菜名列表的部分复制，让学习者了解并掌握列表切片的基础知识。

相关知识

Python 切片是对一个列表取其部分元素获得一个子序列的常见操作，切片操作的返回结果类型与被切片的对象一致。要创建一个已有列表的切片，通过指定切片的第一个列表元素和最后一个列表元素的索引号即可。其基本语法如下：

1. list_slice = source_list[start:end:step]

其中：

• source_list：被切片的源列表；

• list_slice：切片后生成的子序列列表；

• start：切片起始索引位置，省略则从头开始；

• end：切片结束索引位置，省略则切至列表末尾；

• step：切片步长，可选参数，表示每N个元素取一个，默认为1。

注意：切片和range()函数一样，Python 会自动到达所指定切片结束索引位置的前面一个元素停止。

例如，下面是我已经点好的菜名列表，现在朋友点的菜单中包含我的前三个菜名，输出朋友的菜单：

1. my_menu = ['fish','pork','pizza','carrot']

2. print(my_menu[1:4:2])

3. print(my_menu[:3])

4. print(my_menu[2:])

输出结果：

1. ['pork','carrot']

2. ['fish','pork','pizza']

3. ['pizza','carrot']

负数索引返回的是离列表末尾相应间隔的元素，列表末尾元素的索引是从-1开始的。例如，朋友的菜单是包含我的菜单最后3个菜名：

1. my_menu=['fish','pork','pizza','carrot']

2. print(my_menu[-3:])

输出结果：

1. ['pork','pizza','carrot']

如果您想了解更多有关列表操作的相关知识，请参考：【美】 Eric Matthes 著《 Python 编程——从入门到实践》第四章。

编程要求

本关的编程任务是补全src/Step4/foods.py文件的代码内容，实现如下功能：

• 利用切片方法从my_menu列表中每3个元素取1个，组成子序列并打印输出；

• 利用切片方法获取my_menu列表的最后三个元素组成子序列并打印输出。

本关涉及的代码文件src/Step4/foods.py的代码框架如下：

1. # coding=utf-8

3. # 创建并初始化my_munu列表

4. my_menu = []

5. while True:

6. try:

7. food = input()

8. my_menu.append(food)

9. except:

10. break

12. # 请在此添加代码，对my_menu列表进行切片操作

13. ########## Begin ##########

16. ########## End ##########

评测说明

本关的测试文件是src/Step4/foods.py，测试过程如下：

1. 平台自动编译并运行foods.py，并以标准输入方式提供测试输入；

2. 平台获取程序输出，并将其输出与预期输出对比。如果一致则测试通过，否则测试失败。

以下是平台对src/Step4/foods.py的样例测试集：

测试输入：

1. pizza

2. chicken

3. carrot

4. apple

5. banana

预期输出：

1. ['pizza','apple']

2. ['carrot','apple','banana']

---

开始你的任务吧，祝你成功！

# coding=utf-8

# 创建并初始化my_menu列表
my_menu = []
while True:
    try:
        food = input()
        my_menu.append(food)
    except:
        break

# 请在此添加代码，对my_menu列表进行切片操作
########## Begin ##########

print(my_menu[::3])
print(my_menu[-3:])

########## End ##########