Wiele naraz — listy i napisy

🎯 Po co Ci to?

Dziennik ma 30 ocen, playlista 200 utworów, zdjęcie 12 milionów pikseli. Nie stworzysz 12 milionów zmiennych piksel1, piksel2… Potrzebujesz szufladki na wiele wartości naraz — z numerkami, żeby sięgać po dowolną. W Pythonie to lista; jej tekstową kuzynką jest napis. Razem z pętlą z poprzedniej jednostki tworzą duet, który obsługuje lwią część wszystkich programów świata: „przejdź po kolekcji i zrób coś z każdym elementem".

✅ Czego się nauczysz

Po tej jednostce potrafisz:

• tworzyć listy, czytać i zmieniać elementy po indeksie, dodawać nowe;
• przechodzić pętlą po liście i napisie (dwoma stylami: po elementach i po indeksach);
• wykonywać na napisach operacje: sklejanie, porównywanie, odwracanie.

📘 Wyjaśnienie

Lista. Tworzy się ją nawiasami kwadratowymi, a po elementach sięga indeksem:

oceny = [4, 5, 3, 5, 6]
print(oceny[0])       # 4  ← pierwszy element ma indeks ZERO
print(oceny[4])       # 6  ← piąty (ostatni) ma indeks 4
oceny[2] = 4          # podmiana trójki na czwórkę
oceny.append(5)       # dopisanie na koniec: [4, 5, 4, 5, 6, 5]
print(len(oceny))     # 6  ← długość listy

Numerujemy od zera. Tak, to dziwne — i tak, to przemyślane: indeks mówi, „o ile elementów jesteś od początku". Pierwszy element jest przesunięty o 0. Dzięki temu range(len(lista)) daje dokładnie wszystkie indeksy, a rachunki na indeksach (np. „element środkowy to indeks len // 2") wychodzą bez poprawek o jedynkę. Konsekwencja, z którą trzeba się oswoić: ostatni element ma indeks len - 1, a sięgnięcie po oceny[6] w sześcioelementowej liście to błąd wykonania (IndexError) — komputer nie „domyśli się", że chodziło o ostatni.

Pętla po liście — dwa style. Po elementach, gdy chcesz je tylko czytać; po indeksach, gdy musisz wiedzieć „gdzie jesteś" albo coś podmieniać:

suma = 0
for ocena in oceny:            # styl 1: po elementach
    suma = suma + ocena
print("Średnia:", suma / len(oceny))

for i in range(len(oceny)):    # styl 2: po indeksach
    print("Ocena nr", i + 1, "to", oceny[i])

A teraz połącz wszystko, co umiesz — oto algorytm „największa z listy" z działu 1, wreszcie jako program:

naj = oceny[0]                 # kandydat: PIERWSZY element (nie zero — pamiętasz błąd z 1.2?)
for x in oceny:
    if x > naj:
        naj = x
print("Najlepsza ocena:", naj)

Napisy. Napis to sekwencja znaków — indeksowana jak lista: "Python"[0] to "P", len("Python") to 6, pętla for znak in slowo przechodzi po literach. Trzy operacje, które musisz znać:

• Sklejanie (konkatenacja): "in" + "formatyka" → "informatyka"; "ha" * 3 → "hahaha".
• Porównywanie: == sprawdza identyczność co do znaku (wielkość liter ma znaczenie: "Ala" == "ala" to False); < i > porównują słownikowo — tak układa się wyrazy w słowniku, więc "ananas" < "banan" jest prawdą.
• Odwracanie: pętlą, doklejając każdy znak z przodu:

slowo = input("Słowo: ")
wspak = ""                      # pusty napis — jak zerowanie sumy!
for znak in slowo:
    wspak = znak + wspak        # nowy znak z PRZODU dotychczasowego
print(wspak)

Prześledź dla „kot": "" → "k" → "ok" → "tok". Jest jedna różnica między napisem a listą, o której musisz wiedzieć: napisu nie można zmienić w miejscu (slowo[0] = "X" to błąd) — operacje na napisach zawsze budują nowy napis.

💭 Pomyśl: Mając odwracanie i porównywanie — jak jedną linijką warunku sprawdzić, czy słowo jest palindromem (czyta się tak samo wspak: „kajak", „potop")?

🐞 Znajdź błąd

Program ma wypisać co drugi element listy, zaczynając od pierwszego:

dni = ["pn", "wt", "śr", "cz", "pt", "sb", "nd"]
for i in range(1, len(dni), 2):     # range z trzecim parametrem: krok
    print(dni[i])

Wypisuje wt cz sb — a miało być pn śr pt nd. Znajdź przyczynę i podaj poprawkę.

⚠️ Uwaga, pułapka

W jednostce 3.1 obiecaliśmy wyjątek od zasady „b = a kopiuje". Oto on: dla list b = a nie kopiuje pudełek — obie nazwy wskazują tę samą listę. Po a = [1, 2]; b = a; b.append(3) także a ma trzy elementy! Jeśli chcesz niezależną kopię, powiedz to wprost: b = list(a). Dlaczego tak? Listy bywają milionowe — kopiowanie ich przy każdym przypisaniu rujnowałoby wydajność, więc Python kopiuje dopiero na wyraźne żądanie. Zapamiętaj zjawisko; pełne zrozumienie przyjdzie z praktyką.

🛠️ Teraz Ty

Napisz program-dziennik: wczytuje w pętli 6 ocen do listy, po czym wypisuje: średnią, najwyższą i najniższą ocenę oraz ile ocen jest poniżej średniej (uwaga: to wymaga dwóch przejść po liście — najpierw policz średnią, potem porównuj). Bez komputera: prześledź swój program dla ocen [3, 3, 6].

📐 Definicje tej lekcji

• Lista — sekwencja wartości pod jedną nazwą; elementy numerowane indeksami od 0, zmienialne, append dodaje.
• Indeks — przesunięcie elementu względem początku; ostatni to len - 1.
• Konkatenacja — sklejanie napisów operatorem +.
• Porównanie słownikowe — porządek napisów jak w słowniku, znak po znaku.

📌 Najważniejsze w pigułce

• Lista + pętla = wzorzec obsługujący większość programów: „dla każdego elementu…".
• Indeksy od 0; range(len(...)) daje wszystkie; poza zakresem czeka IndexError.
• Napisy indeksuje się jak listy, ale zmienić ich w miejscu nie można — buduje się nowe; b = a dla list NIE kopiuje.

🎒 Zadania

1. Co wypisze program? Rozpisz na kartce, zanim uruchomisz.

litery = ["a", "b", "c", "d"]
wynik = ""
for i in range(len(litery)):
    if i % 2 == 0:
        wynik = wynik + litery[i]
print(wynik)

2. Napisz program, który porównuje dwa wczytane napisy i wypisuje je „w kolejności słownikowej" (mniejszy pierwszy). Sprawdź na parach: („banan", „ananas"), („Ala", „ala"), („kot", „kotek"). Które wyniki Cię zaskoczyły i dlaczego tak jest?

3. Lista temperatury zawiera 7 pomiarów. Napisz fragment, który buduje nową listę dodatnie, zawierającą tylko wartości powyżej zera, i wypisuje obie. Dlaczego nie wolno usuwać elementów z listy w trakcie pętli po niej?

dodatnie = []
for t in temperatury:
    if t > 0:
        dodatnie.append(t)

🔍 Sprawdź, czy umiesz

• Wskazać bez wahania element o indeksie 0 i element ostatni oraz zapisać ich indeksy dla listy długości $n$.
• Napisać z pamięci wzorce: suma listy, maksimum listy, odwracanie napisu.
• Wyjaśnić różnicę między b = a dla liczb i dla list.