Liste, Tuple, Set e Dizionari

Python offre diversi tipi di strutture dati per gestire e organizzare insiemi di valori. Le quattro principali strutture dati integrate sono:

  • Liste (list)
  • Tuple (tuple)
  • Set (set)
  • Dizionari (dict)

Ogni struttura ha caratteristiche specifiche che la rendono utile per vari casi d’uso.

Liste

Le liste in Python sono sequenze ordinate di elementi, mutabili e dinamiche. Gli elementi possono essere di qualsiasi tipo e possono essere modificati, aggiunti o rimossi.

Creazione di una lista

# Creazione di una lista vuota
lista_vuota = []

# Creazione di una lista con elementi
frutta = ["mela", "banana", "arancia"]
numeri = [1, 2, 3, 4, 5]
mista = [1, "ciao", True]

Accesso agli elementi della lista

Gli elementi della lista sono indicizzati a partire da 0.

frutta = ["mela", "banana", "arancia"]
print(frutta[0])  # Output: mela (primo elemento)
print(frutta[-1])  # Output: arancia (ultimo elemento)

Modifica di una lista

Le liste sono mutabili, quindi possiamo cambiare, aggiungere o rimuovere elementi.

frutta = ["mela", "banana", "arancia"]
# Modifica di un elemento
frutta[1] = "pera"
print(frutta)  # Output: ['mela', 'pera', 'arancia']

# Aggiunta di un elemento
frutta.append("kiwi")
print(frutta)  # Output: ['mela', 'pera', 'arancia', 'kiwi']

# Rimozione di un elemento
frutta.remove("mela")
print(frutta)  # Output: ['pera', 'arancia', 'kiwi']

Operazioni comuni sulle liste

frutta = ["mela", "banana", "arancia"]
# Lunghezza della lista
lunghezza = len(frutta)
print(lunghezza)  # Output: 3

# Verifica della presenza di un elemento
esiste = "banana" in frutta
print(esiste)  # Output: False

# Concatenazione di liste
lista1 = [1, 2, 3]
lista2 = [4, 5, 6]
lista_concatenata = lista1 + lista2
print(lista_concatenata)  # Output: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

Tuple

Le tuple sono simili alle liste, ma sono immutabili, il che significa che una volta create, non possono essere modificate. Le tuple sono utili quando si vogliono memorizzare valori che non devono cambiare.

Creazione di una tupla

# Creazione di una tupla
mesi = ("Gennaio", "Febbraio", "Marzo")
numeri = (1, 2, 3, 4)

Accesso agli elementi di una tupla

Come nelle liste, puoi accedere agli elementi di una tupla utilizzando gli indici.

mesi = ("Gennaio", "Febbraio", "Marzo")
print(mesi[0])  # Output: Gennaio
print(mesi[-1])  # Output: Marzo

Caratteristiche delle tuple

  • Le tuple non possono essere modificate dopo la loro creazione.
  • Le tuple possono essere concatenate o moltiplicate come le liste.
# Concatenazione di tuple
t1 = (1, 2, 3)
t2 = (4, 5, 6)
tupla_concatenata = t1 + t2
print(tupla_concatenata)  # Output: (1, 2, 3, 4, 5, 6)

Uso di tuple con una singola variabile

Quando si lavora con funzioni che restituiscono più valori, spesso si utilizzano tuple.

def coordinate():
    return (10, 20)

x, y = coordinate()
print(x, y)  # Output: 10 20

Set

I set sono collezioni non ordinate di elementi unici. Non permettono duplicati e sono mutabili (tranne per il tipo frozenset, che è immutabile).

Creazione di un set

# Creazione di un set
numeri = {1, 2, 3, 4}

Aggiungere e rimuovere elementi

numeri = {1, 2, 3}

# Aggiungere un elemento
numeri.add(4)
print(numeri)  # Output: {1, 2, 3, 4}

# Rimuovere un elemento
numeri.remove(2)
print(numeri)  # Output: {1, 3, 4}

Operazioni sui set

I set supportano varie operazioni matematiche come unione, intersezione e differenza.

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}

# Unione (elementi presenti in entrambi i set)
unione = set1 | set2
print(unione)  # Output: {1, 2, 3, 4, 5}

# Intersezione (elementi comuni ai due set)
intersezione = set1 & set2
print(intersezione)  # Output: {3}

# Differenza (elementi in set1 ma non in set2)
differenza = set1 - set2
print(differenza)  # Output: {1, 2}

Verifica della presenza di un elemento

numeri = {1, 2, 3}
esiste = 2 in numeri
print(esiste)  # Output: True

Dizionari

I dizionari (o dict) sono collezioni di coppie chiave-valore, in cui ogni chiave è associata a un valore. I dizionari sono mutabili, e le chiavi devono essere uniche.

Creazione di un dizionario

# Dizionario con chiavi e valori
studente = {
    "nome": "Mario",
    "età": 23,
    "corsi": ["Matematica", "Informatica"]
}

Accesso ai valori tramite le chiavi

print(studente["nome"])  # Output: Mario
print(studente["corsi"])  # Output: ['Matematica', 'Informatica']

Modifica e aggiunta di elementi

# Modifica di un valore
studente["età"] = 24
print(studente)  # Output: {'nome': 'Mario', 'età': 24, 'corsi': ['Matematica', 'Informatica']}

# Aggiunta di una nuova coppia chiave-valore
studente["email"] = "mario.rossi@email.com"
print(studente)  # Output: {'nome': 'Mario', 'età': 24, 'corsi': ['Matematica', 'Informatica'], 'email': 'mario.rossi@email.com'}

Operazioni comuni sui dizionari

# Ottenere tutte le chiavi del dizionario
chiavi = studente.keys()
print(chiavi)  # Output: dict_keys(['nome', 'età', 'corsi', 'email'])

# Ottenere tutti i valori del dizionario
valori = studente.values()
print(valori)  # Output: dict_values(['Mario', 24, ['Matematica', 'Informatica'], 'mario.rossi@email.com'])

# Verifica dell'esistenza di una chiave
esiste = "nome" in studente
print(esiste)  # Output: True

Rimozione di elementi

# Rimuovere una coppia chiave-valore
del studente["email"]
print(studente)  # Output: {'nome': 'Mario', 'età': 24, 'corsi': ['Matematica', 'Informatica']}

Slicing

Lo slicing in Python è una potente tecnica che permette di ottenere una porzione (o “fetta”) di una sequenza, come una lista, una stringa o una tupla, senza modificarne il contenuto originale. Lo slicing consente di specificare l’indice di inizio, l’indice di fine e un passo per selezionare gli elementi.

La sintassi di base dello slicing è:

sequenza[inizio:fine:passo]
  • inizio: indice da cui partire (inclusivo).
  • fine: indice a cui fermarsi (esclusivo).
  • passo: salto tra gli elementi selezionati (opzionale). Se non specificato, il valore predefinito è 1.

Slicing su Liste

Le liste supportano pienamente lo slicing. Ecco come puoi ottenere un sottoinsieme di elementi da una lista:

frutta = ["mela", "banana", "arancia", "kiwi", "limone"]

# Slicing di base: ottenere i primi tre elementi
prime_tre = frutta[:3]
print(prime_tre)  # Output: ['mela', 'banana', 'arancia']

# Ottenere gli elementi dal secondo al quarto (indice 1 a 3)
dal_secondo_al_quarto = frutta[1:4]
print(dal_secondo_al_quarto)  # Output: ['banana', 'arancia', 'kiwi']

# Ottenere tutti gli elementi tranne gli ultimi due
senza_ultimi_due = frutta[:-2]
print(senza_ultimi_due)  # Output: ['mela', 'banana', 'arancia']

# Ottenere gli ultimi tre elementi
ultimi_tre = frutta[-3:]
print(ultimi_tre)  # Output: ['arancia', 'kiwi', 'limone']

Slicing con Passo

Il terzo parametro, passo, indica il salto tra gli elementi selezionati. Può essere utilizzato per ottenere elementi a intervalli regolari o invertire l’ordine di una sequenza.

numeri = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

# Ottenere tutti gli elementi con un passo di 2
ogni_due = numeri[::2]
print(ogni_due)  # Output: [1, 3, 5, 7, 9]

# Ottenere gli elementi dal secondo al settimo con un passo di 2
dal_secondo_con_passo = numeri[1:7:2]
print(dal_secondo_con_passo)  # Output: [2, 4, 6]

# Invertire la lista usando un passo negativo
invertito = numeri[::-1]
print(invertito)  # Output: [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]

Slicing su Stringhe

Anche le stringhe supportano lo slicing. È utile quando vuoi ottenere una parte di una stringa, come un prefisso o un suffisso.

testo = "Python è fantastico"

# Ottenere i primi sei caratteri
primi_sei = testo[:6]
print(primi_sei)  # Output: 'Python'

# Ottenere gli ultimi nove caratteri
ultimi_nove = testo[-9:]
print(ultimi_nove)  # Output: 'fantastico'

# Ogni secondo carattere
ogni_secondo = testo[::2]
print(ogni_secondo)  # Output: 'Pto èfnatsc'

Slicing su Tuple

Le tuple, essendo simili alle liste, supportano anche lo slicing. Tuttavia, essendo immutabili, non possono essere modificate.

giorni = ("Lunedì", "Martedì", "Mercoledì", "Giovedì", "Venerdì", "Sabato", "Domenica")

# Ottenere i giorni lavorativi
lavorativi = giorni[:5]
print(lavorativi)  # Output: ('Lunedì', 'Martedì', 'Mercoledì', 'Giovedì', 'Venerdì')

# Ottenere il weekend
weekend = giorni[-2:]
print(weekend)  # Output: ('Sabato', 'Domenica')

# Invertire l'ordine della tupla
invertito = giorni[::-1]
print(invertito)  # Output: ('Domenica', 'Sabato', 'Venerdì', 'Giovedì', 'Mercoledì', 'Martedì', 'Lunedì')

Slicing con valori predefiniti

Quando ometti uno dei parametri in uno slicing, Python utilizza i valori predefiniti:

  • Se non specifichi l’indice di inizio, Python parte dall’inizio della sequenza.
  • Se non specifichi l’indice di fine, Python va fino alla fine della sequenza.
  • Se non specifichi il passo, Python utilizza un passo di 1.
numeri = [10, 20, 30, 40, 50, 60]

# Slicing dall'inizio fino all'indice 3 (esclusivo)
print(numeri[:3])  # Output: [10, 20, 30]

# Slicing dall'indice 2 fino alla fine
print(numeri[2:])  # Output: [30, 40, 50, 60]

# Slicing con passo di 1 (predefinito)
print(numeri[::1])  # Output: [10, 20, 30, 40, 50, 60]

Uso di slicing con assegnazione (solo per liste)

In Python, lo slicing può essere utilizzato per assegnare nuovi valori a un sottoinsieme di una lista.

numeri = [1, 2, 3, 4, 5]
numeri[1:4] = [10, 11, 12]
print(numeri)  # Output: [1, 10, 11, 12, 5]

Rimozione di elementi con slicing

Puoi anche rimuovere elementi da una lista assegnando una lista vuota allo slice:

numeri = [1, 2, 3, 4, 5]
numeri[1:3] = []
print(numeri)  # Output: [1, 4, 5]