Kiểu dữ liệu List trong Python - Phần 1

Dẫn nhập

Trong những bài trước, Kteam đã giới thiệu đến bạn loạt bài về KIỂU DỮ LIỆU CHUỖI trong Python gồm rất nhiều kiến thức chi tiết và dễ hiểu nhất có thể.

Sang bài này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu một trong những kiểu dữ liệu cực kỳ quan trọng trong Python. Đó chính là KIỂU DỮ LIỆU LIST

Nội dung

Để đọc hiểu bài này tốt nhất bạn cần:

• Cài đặt sẵn MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN CỦA PYTHON.
• Xem qua bài CÁCH CHẠY CHƯƠNG TRÌNH PYTHON.
• Nắm CÁCH GHI CHÚ và BIẾN TRONG PYTHON.
• KIỂU DỮ LIỆU SỐ và KIỂU DỮ LIỆU CHUỖI trong Python.

Bạn và Kteam sẽ cùng tìm hiểu những nội dun g sau đây

• Container. Đặt vấn đề và cách giải quyết
• Giới thiệu về List trong Python
• Cách khởi tạo List
• Một số toán tử với List trong Python
• Indexing và cắt List trong Python
• Thay đổi nội dung List trong Python
• Ma trận
• Vấn đề cần lưu tâm khi sử dụng List
• Củng cố bài học

Container. Đặt vấn đề và cách giải quyết

Các bạn đã biết đến BIẾN (đã giới thiệu trong bài BIẾN TRONG PYTHON), đó là một container cho phép ta lưu trữ các dữ liệu và lấy ra khi cần, thay đổi khi ta cần cập nhật giá trị hoặc sửa chữa.

Nhưng, khả năng của biến vẫn bị giới hạn! Đơn giản với một ví dụ, ta cần biến teo lưu cho ta giá trị là chuỗi `”Teo”` là tên của Tèo, và tuổi của Tèo là số 17.

>>> teo = "Teo"
>>> teo
'Teo'
>>> teo = 17
>>> teo
17
1
2
3
4
5
6

Biến teo của chúng ta không thể lưu hai giá trị một lúc. Không chỉ tên và tuổi, Tèo còn rất nhiều thông tin muốn lưu vào biến teo nữa như ngày sinh của gấu, số lần fix bug trong một tháng, khóa học mới coi gần nhất, số lần tè dầm ở tuổi 17,…

Với năng lực của một người mới học lập trình, sáng kiến tối ưu nhất họ đưa ra là mỗi giá trị ta có một biến riêng biệt. Và đây được coi là một giải pháp hay!

Tuy nhiên vẫn ở tầm vi mô. Tèo nó tham, muốn lưu cả mấy thứ linh tinh về cô gấu dễ thương của hắn. Lúc đó, việc bạn kêu Tèo tạo ra số lượng biến để lưu trữ cũng là một điều gian nan rồi.

Đó là vì sao ta cần một thứ cũng như biến, nhưng nội công lại thâm hậu hơn biến, có khả năng lưu trữ nhiều giá trị cùng một lúc. Vì thế, Python có rất nhiều các container cho phép ta lưu trữ nhiều các giá trị, đối tượng cùng một lúc, hỗ trợ cho chúng ta trong việc truy xuất, tính toán, thay đổi (một số container trong Python không hỗ trợ việc thay đổi),…

Trong các ngôn ngữ lập trình khác, những container chứa được nhiều giá trị cùng một lúc thường được gọi là ARRAY (mảng).

Giới thiệu về List trong Python

LIST là một container được sử dụng rất nhiều trong các chương trình Python. Một List gồm các yếu tố sau:

• Được giới hạn bởi cặp ngoặc [ ], tất cả những gì nằm trong đó là những phần tử của List.
• Các phần tử của List được phân cách nhau ra bởi dấu phẩy (,).
• List có khả năng chứa mọi giá trị, đối tượng trong Python. Và bao gồm chứa chính nó! (một trường hợp hay ho Kteam sẽ giới thiệu ở phần khác).

Ví dụ:

>>> [1, 2, 3, 4, 5] # Một List chứa 5 số nguyên
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> ['a', 'b', 'c', 'd'] # Một List chứa 4 chuỗi
['a', 'b', 'c', 'd']
>>> [[1, 2], [3, 4]] # Một List chứa 2 List là [1, 2] và [3, 4]
[[1, 2], [3, 4]]
>>> [1, 'one', [2, 'two']] # List chứa số nguyên, chuỗi, và List
[1, 'one', [2, 'two']]
1
2
3
4
5
6
7
8

Cách khởi tạo List

Sử dụng cặp dấu ngoặc [] đặt giá trị bên trong

Cú pháp:

[<giá trị thứ nhất>, <giá trị thứ hai>, .., <giá trị thứ n – 1>, <giá trị thứ n>]

Ví dụ:

>>> lst = [1,2,5,"kteam"]
>>> lst
[1, 2, 5, 'kteam']
>>> empty_list = []  # khởi tạo list rỗng
>>> empty_list
[]
1
2
3
4
5
6

Sử dụng List Comprehension

Cú pháp

[Comprehension]

Ví dụ:

>>> a = [kteam for kteam in range(3)]
>>> a
[0, 1, 2]
>>> another_lst = [[n, n * 1, n * 2] for n in range(1, 4)]
>>> another_lst
[[1, 1, 2], [2, 2, 4], [3, 3, 6]]
1
2
3
4
5
6

List comprehension là một cách khởi tạo một List rất thú vị trong Python. Do đó, rất khó để có thể nói hết các trường hợp. Vì vậy, hãy tạm gác lại kiến thức này, bạn không cần phải cố gắng hiểu nó khi chúng ta chưa gặp gỡ các vòng lặp.

Sử dụng constructor List

Cú pháp:

list (iterable)

Lưu ý: iterable là một đối tượng nói chung của các container. Khái niệm này sẽ được Kteam giới thiệu ở bài sau. Đối với bạn khi theo dõi khóa học này của Kteam, bạn đã được biết hai iterable đó chính là chuỗi, và List.

Ví dụ:

>>> lst = list([1, 2, 3])
>>> lst
[1, 2, 3]
>>> str_lst = list('HOWKTEAM')
>>> str_lst
['H', 'O', 'W', 'K', 'T', 'E', 'A', 'M']
>>> list(1)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'int' object is not iterable
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Một số toán tử với List trong Python

Các toán tử của List gần giống và tương tự với chuỗi (bạn có thể tham khảo toán tử của chuỗi ở bài KIỂU DỮ LIỆU CHUỖI – phần 2).

Toán tử +

>>> lst = [1, 2]
>>> lst += ['one', 'two']
>>> lst
[1, 2, 'one', 'two']
>>> lst += 'abc'  # cộng List và chuỗi
>>> lst
[1, 2, 'one', 'two', 'a', 'b', 'c']
>>> 'abc' + [1, 2]  # List cộng chuỗi cho phép, chuỗi cộng List thì không.
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: must be str, not list
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Toán tử *

>>> lst = list('KTER') * 2
>>> lst
['K', 'T', 'E', 'R', 'K', 'T', 'E', 'R']
>>> [1, 2] * 3
[1, 2, 1, 2, 1, 2]
1
2
3
4
5

Toán tử in

>>> 'a' in [1, 2, 3]
False
>>> 'a' in ['a', 2, 3]
True
>>> 'a' in [['a'], 'b', 'c'] # chỉ có ['a'] thôi, không có 'a'
False
1
2
3
4
5
6

Các toán tử so sánh

Cú pháp:

A <toán tử so sánh> B (A và B là 2 list)

Trong Python, cách so sánh 2 list cũng giống như cách so sánh 2 chuỗi.

Hiểu một cách đơn giản, kết quả của các toán tử so sánh (trên 2 list) sẽ dựa trên việc so sánh 2 list đó. Kết quả trả về sẽ là True hoặc False.

Khi so sánh 2 list, chương trình sẽ lần lượt so sánh các phần tử có cùng vị trí trong 2 list. Nếu xuất hiện 2 giá trị khác nhau, thì kết quả của phép so sánh sẽ là kết quả khi so sánh 2 giá trị đó.

Khi so sánh đến hết một trong 2 list nhưng vẫn không có giá trị khác biệt, chương trình sẽ so sánh độ dài của 2 list và trả về kết quả tương ứng.

Do đó:

• [1, 2, 3] bằng [1, 2, 3]
• [1, 2, 3] lớn hơn [1, 2] (do [1, 2, 3] dài hơn)
• [4] > [3, 4] (do khi so sánh giá trị đầu tiên, ta có 4 > 3)

Ví dụ:

>>> [1, 2, 3] == [1, 2, 3]
True
>>> [1, 2, 3] == [1, 2]
False
>>> [4] > [3, 4]
True
>>> ['b', 'c', 'd'] < ['x', 'y', 'z']
True
>>> ['a'] > ['b']
False
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Indexing và cắt List trong Python

Như đã đề cập, List với chuỗi giống nhau rất nhiều điểm, và phần Indexing và cắt List này hoàn toàn giống với Indexing và cắt chuỗi. (Nếu chưa biết về chuỗi bạn có thể tham khảo qua các bài về KIỂU DỮ LIỆU CHUỖI TRONG PYTHON – Phần 1)

>>> lst = [1, 2, 'a', 'b', [3, 4]]
>>> lst[0]
1
>>> lst[-1]
[3, 4]
>>> lst[3]
'b'
>>> lst[1:3]
[2, 'a']
>>> lst[:2]
[1, 2]
>>> lst[2:]
['a', 'b', [3, 4]]
>>> lst[::-1]
[[3, 4], 'b', 'a', 2, 1]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Thay đổi nội dung List trong Python

Như bạn đã biết, ta không thể thay đổi nội dung của chuỗi như ví dụ bên dưới

>>> s = 'math'
>>> s[1]
'a'
>>> s[1] = 'i'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment
1
2
3
4
5
6
7

Còn về phần List, ta có thể thay đổi nội dung của nó

>>> lst = [1, 'two', 3]
>>> lst[1]
'two'
>>> lst[1] = 2
>>> lst
[1, 2, 3]
1
2
3
4
5
6

Ma trận

Nghe ma trận hoành tráng thế thôi, bạn đã thấy nó rồi. Ví dụ một List chứa một List khác đấy.

>>> lst = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> lst
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
1
2
3

Ta dễ dàng truy cập hai phần tử của List vừa mới khởi tạo

>>> lst[0]
[1, 2, 3]
>>> lst[-1]
[4, 5, 6]
1
2
3
4

Hai giá trị đó cũng là một List. Và lẽ dĩ nhiên, bạn có quyền truy cập đến các phần tử con của phần tử nằm trong List bạn vừa khởi tạo. Thậm chí là cắt List!

>>> lst[0][0]
1
>>> lst[0][-1]
3
>>> lst[1][1]
5
>>> lst[0][:2]
[1, 2]
>>> lst[1][:]
[4, 5, 6]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Vấn đề cần lưu tâm khi sử dụng List

Những lưu ý này nếu bạn không biết, chương trình của bạn có thể có output khác với bạn mong muốn.

Không được phép gán List này qua List kia nếu không có chủ đích

Hãy xem xét đoạn code sau đây

>>> lst = [1, 2, 3]
>>> another_lst = lst
>>> lst
[1, 2, 3]
>>> lst = [1, 2, 3]
>>> lst
[1, 2, 3]
>>> another_lst = lst
>>> another_lst
[1, 2, 3]
>>> lst
[1, 2, 3]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Mọi thứ ổn, không có gì xảy ra, cho tới khi bạn thay đổi giá trị bất kì của một trong hai List đó.

>>> another_lst[1]
2
>>> another_lst[1] = 'Two'
>>> another_lst
[1, 'Two', 3]
>>> lst
[1, 'Two', 3]
1
2
3
4
5
6
7

Chỉnh một, nhưng đổi tới hai. Lí do là vì khi bạn gán giá trị List trực tiếp như thế, bạn đang đưa hai List đó trỏ cùng vào một nơi. Nói cách khác, cùng một giá trị list, nhưng lại có đến hai cái tên (có thể có nhiều hơn 2 tùy vào cách ta gán biến).

Hãy tưởng tượng Tèo có 50 nghìn. Sau đó bạn sử dụng phép thuật của mình gán số tiền cô gấu của Tèo bằng số tiền của Tèo. Khi đó, cô gấu dễ thương của Tèo không tự nhiên mà có 50 nghìn, mà thay vào đó, bạn đã gián tiếp cho phép gấu của Tèo sử dụng số tiền của Tèo nhịn ăn mì tôm bấy lâu nay. Và vào một ngày trơi mưa không rơi, cô ấy chạy đi mua một gói Snack mất 5 nghìn và sử dụng số tiền 50 nghìn bạn vừa mới gán cho cô ấy. Hậu quả là Tèo về thấy mất đâu 5 nghìn.

Do đó, trước khi gán, bạn phải copy giá trị của List

Ta có thể chứng thực điều đó bằng cách sử dụng toán tử is.

Toán tử is

Cú pháp: 

A is B 

Tác dụng: Kiểm tra xem hai biến A và B có cùng trỏ đến một đối tượng hay không. Nếu một trong hai biến được gán giá trị bằng biến còn lại, thì kết quả trả về là True.

Để hiểu rõ hơn về toán tử is, cũng như là lỗi dễ mắc phải khi gán giá trị của các list cho nhau, ta cùng xem xét các ví dụ sau:

Ví dụ 1:

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [1, 2, 3]
>>> a is b
False
>>> a[1] = 100 # Vì a và b trỏ đến 2 giá trị khác nhau, nên việc thay đổi giá trị bên trong của một biến không tác động đến biến còn lại
>>> a
[1, 100, 3]
>>> b
[1, 2, 3]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Ví dụ 2:

>>> a = [1, 2, 3]
>>> a = b
>>> a is b
True
>>> a[1] = 100 # Vì a và b trỏ đến cùng một giá trị list, nên việc thay đổi giá trị bên trong của một biến cũng sẽ “kéo theo” sự thay đổi của biến còn lại.
>>> a
[1, 100, 3]
>>> b
[1, 100, 3]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Kteam xin lưu ý với các bạn là:

Nếu như 2 biến cùng trỏ vào một giá trị, thì việc thay đổi giá trị bên trong của một biến sẽ tác động đến biến còn lại. Tuy nhiên, việc thay đổi toàn bộ giá trị của một biến lại không gây ảnh hưởng tới biến kia, và khi đó, 2 biến lại không cùng trỏ vào một giá trị nữa.

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> a is b
True
>>> a = [1, 2, 3, 4]
>>> a is b
False
>>> a
[1, 2, 3, 4]
>>> b
[1, 2, 3]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Lưu ý khi sử dụng toán tử is:

• Đừng bao giờ sử dụng toán tử is đối với 2 biến thuộc kiểu số hoặc 2 biến thuộc kiểu chuỗi. Việc so sánh như vậy không mang lại bất kì ý nghĩa nào cả. Nếu muốn so sánh, hãy sử dụng các toán tử khác.
• Các phép so sánh giữa một biến với giá trị None luôn được thực hiện bằng toán tử is.

Để tránh gặp phải lỗi khi gán giá trị của một list cho một list khác, trước khi gán, bạn phải copy giá trị của list ban đầu

>>> lst = [1, 2, 3]
>>> lst_copy_1 = list(lst) # Cách 1
>>> lst_copy_1 is lst
False
>>>
>>> lst_copy_2 = lst[:] # Cách 2
>>> lst_copy_2 is lst
False
>>>
>>> lst_copy_3 = lst.copy() # Cách 3: dùng phương thức copy(), sẽ được Kteam đề cập đến trong các bài tiếp theo
>>> lst_copy_3 is lst
False 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

>>> lst = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> lst_copy_1 = lst[:]
>>> lst_copy_1[0] = 'ok'
>>> lst
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> lst_copy_1
['ok', [4, 5, 6]]
1
2
3
4
5
6
7
8

Đúng như chúng ta mong đợi. Thế nhưng…

>>> lst = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> lst
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> lst_copy_1 = lst[:]
>>> lst_copy_1[0][1] = 'Two'
>>> lst_copy_1
[[1, 'Two', 3], [4, 5, 6]]
>>> lst
[[1, 'Two', 3], [4, 5, 6]]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Lưu ý: nó chỉ sao chép các phần tử của List. Không hề sao chép các phần tử con của các phần tử nằm trong List. Do đó, nếu bạn thay đổi các phần tử trong List thì không sao, tuy nhiên nếu thay đổi phần tử con của các phần tử trong List, thì vấn đề lại xuất hiện.

>>> lst_copy_1 is lst
False
>>> lst_copy_1[0] is lst[0]
True
1
2
3
4
5

Đương nhiên, bạn vẫn giải quyết được, nhưng vì rườm rà khi không có vòng lặp. Do đó, chúng ta tạm dừng ở việc nhận biết. Còn phần giải quyết sẽ đợi nay mai. Khi võ công Xà Ngữ của chúng ta được nâng cao và tiếp cận với tuyệt kĩ vòng lặp.

Củng cố bài học

Đáp án bài trước

Bạn có thể tìm thấy câu hỏi của phần này tại CÂU HỎI CỦNG CỐ trong bài KIỂU DỮ LIỆU CHUỖI TRONG PYTHON – Phần 5

• Cách đơn giản

>>> s = s.lower()
>>> s = s.strip('a')
>>> s = s.lstrip('ao')
>>> s = s.title()
>>> s
'Neu Mot Ngay Nao Do'
1
2
3
4
5
6

• Cách ngắn

>>> s = s.lower().strip('a').lstrip('ao').title()
>>> s
'Neu Mot Ngay Nao Do'
1
2
3

Câu hỏi củng cố

1. Tìm các cách khởi tạo List hợp lệ dưới đấy
   1.  list(list(list('abc'))
   2.  [1, 2, 3] + list(4)
   3.  list()
   4.  [0] * 3
2. List có phải là một hashable object (immutable object)?
3. Với chuỗi s dưới đây

s = 'aaaaaaaAAAAAaaa//123123//000000//&&TTT%%abcxyznontqfadf'
1

Hãy lấy mật mã trong chuỗi s, biết mật mã nằm giữa && và %%. Cố gắng tối thiểu dòng code

Đáp án của phần này sẽ được trình bày ở bài tiếp theo. Tuy nhiên, Kteam khuyến khích bạn tự trả lời các câu hỏi để củng cố kiến thức cũng như thực hành một cách tốt nhất! 

Kết luận

Bài viết này đã sơ lược cho các bạn KIỂU DỮ LIỆU LIST TRONG PYTHON.

Ở bài sau, Kteam sẽ tiếp tục nói về KIỂU DỮ LIỆU LIST TRONG PYTHON – Phần 2. Cụ thể là một số phương thức của List trong Python

Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết. Hãy để lại bình luận hoặc góp ý của mình để phát triển bài viết tốt hơn. Đừng quên “Luyện tập – Thử thách – Không ngại khó”.

---

Tải xuống

Tài liệu

Nhằm phục vụ mục đích học tập Offline của cộng đồng, Kteam hỗ trợ tính năng lưu trữ nội dung bài học Kiểu dữ liệu List trong Python - Phần 1 dưới dạng file PDF trong link bên dưới.

Ngoài ra, bạn cũng có thể tìm thấy các tài liệu được đóng góp từ cộng đồng ở mục TÀI LIỆU trên thư viện Howkteam.com

Đừng quên like và share để ủng hộ Kteam và tác giả nhé!

Thảo luận

Nếu bạn có bất kỳ khó khăn hay thắc mắc gì về khóa học, đừng ngần ngại đặt câu hỏi trong phần BÌNH LUẬN bên dưới hoặc trong mục HỎI & ĐÁP trên thư viện Howkteam.com để nhận được sự hỗ trợ từ cộng đồng.

CỘNG ĐỒNG HỎI ĐÁP HOWKTEAM.COM

GROUP THẢO LUẬN FACEBOOK