Python programmeren - Datastructuren: lijsten en multidimensionale lijsten

• Informatica
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

Leerdoel

Aan het eind van deze les ken je verschillende datastructuren en kan je de datastructuren lijst en multidimensionale lijst toepassen in de programmeertaal python.

Beperking standaard datatypen

In een standaard datatype, zoals int of string, kan je maar één waarde opslaan.

Datastructuur

De manier waarop de elementen in een lijst bewaard worden, wordt bepaald door het type datastructuur. De datastructuur bepaalt ook de mate van efficiëntie waarmee elementen in een lijst kunnen worden opgeslagen, gewijzigd en teruggevonden.

Datatype: lijst (1)

Een ander datatype is een lijst. Hiermee is het mogelijk om meerdere waarden in een variabele op te slaan.

Je kunt een lijst bijvoorbeeld gebruiken om een boodschappenlijst in op te slaan.

Datatype: lijst (2)

In een lijst worden elementen opgeslagen met een label. Dit wordt de index genoemd.

Voorbeeld uit het dagelijks leven

Neem een medicijnkast van een apotheek. Die kast bestaat uit heel veel lades waarin de medicijnen worden bewaard. Om een medicijn snel te kunnen vinden, hebben alle lades een label. Net zo heeft elk element in een lijst een label: de index.

Datatype: lijst (3)

Een voorwaarde voor de index is dat deze altijd uniek is. Dat wil zeggen dat er geen twee elementen in een lijst kunnen worden opgeslagen met dezelfde index.

Datatype: lijst (4)

De lengte van een lijst is het aantal elementen dat in de lijst kan worden opgeslagen. Bij sommige programmeertalen moet bij je bij het aanmaken van een lijst opgeven hoeveel elementen deze lijst gaat bevatten. Bij python hoef je dit niet te doen!

Datatype: lijst (5)

Aanmaken en vullen van een lijst in python.

boodschappen = ["appels", "peren", "ananas"]

Datatype: lijst (6)

Uitlezen van een lijst

boodschappen = ["appels", "peren", "ananas"]

print(boodschappen[0])

In lijsten staat ieder element op een eigen plek. Iedere plek heeft een uniek nummer (index). Door het nummer van de plek op te geven (te beginnen bij 0) kan de waarde worden opgehaald.

winkelwagen = ["chips", "cola", "nootjes"]

winkelwagen = ["chips", "cola", "nootjes"]

print(winkelwagen[1])

Wat is de uitvoer van de app van de code die hier rechts staat?

Datatype: lijst (7)

Uitlezen van alle elementen uit een lijst

boodschappen = ["appels", "peren", "ananas", "mango", "banaan"]

for product in boodschappen:

    print(product)

Datatype: lijst (8)

Toevoegen en verwijderen van een element uit een lijst

boodschappen = ["appels", "peren", "ananas", "mango", "banaan"]

# toevoegen van een element

boodschappen.append("tomaten")

# verwijderen van een element

del boodschappen[3]

winkelwagen = ["chips", "cola", "nootjes"]

winkelwagen = ["chips", "cola", "nootjes"]

winkelwagen.append("dipsaus")

del winkelwagen[1]

for product in winkelwagen:

    print(product)

Wat is de uitvoer van de app van de code die hier rechts staat? Geef de juiste volgorde en zet een spatie tussen de verschillende producten.

Probeer het zelf eens

Klik hier om in een nieuw tabblad een python programmeeromgeving te starten.

Opdracht:

Maak een datatype lijst aan en vul deze bij het starten van de app met 3 elementen. 

Geef de elementen vervolgens weer in de uitvoer van de app. 

Vraag dan aan de gebruiker om nog een element toe te voegen aan de lijst.

Geef vervolgens normaals alle elementen uit de lijst weer in de uitvoer van de app.

mijnLijst = ["Lampen", "Spiegel", "Schroeven"]

for element in mijnLijst:

     print(element)

     

invoerGebruiker = input("Geef nog een element op: ")

mijnLijst.append(invoerGebruiker)

for element in mijnLijst:

     print(element)

for element in mijnLijst:

     print(element)

Datatype: multidimensionale lijst (1)

Een voorbeeld ter introductie

In een magazijn wordt vaak gewerkt met multidimensionale lijsten. Neem als voorbeeld de IKEA. Als je een product in de winkel ziet kan je die later in het zelfbedieningsmagazijn ophalen. Hiervoor heb je een code van het product nodig, bijvoorbeeld stelling 30 en vak 53.

Je weet dan dat je eerst stelling 30 moet opzoeken. In stelling 30 zoek je vervolgens naar het vak 53.

Datatype: multidimensionale lijst (2)

Het magazijn kun je zien als een lijst. De elementen in deze lijst zijn de verschillende stellingen. Maar iedere stelling zelf is ook een lijst. De elementen zijn de verschillende vakken.

Een lijst waarvan de elementen ook weer een lijst zijn, wordt een multidimensionale lijst genoemd.

Datatype: multidimensionale lijst (3)

Aanmaken multidimensionale lijst.

item1 = {"naam": "Boormachine", "aantal": 1, "prijs": 2.95}

item2 = {"naam": "Schroeven 6m", "aantal": 10, "prijs": 0.45}

item3 = {"naam": "Muurverf", "aantal": 2, "prijs": 15.80}

winkelwagen = [item1, item2, item3]

for product in winkelwagen:

    print(product["naam"])

Boormachine

Schroeven

Muurverf

Datatype: multidimensionale lijst (4)

Toevoegen van een element aan een multidimensionale lijst.

item1 = {"naam": "Boormachine", "aantal": 1, "prijs": 2.95}

item2 = {"naam": "Schroeven 6m", "aantal": 10, "prijs": 0.45}

item3 = {"naam": "Muurverf", "aantal": 2, "prijs": 15.80}

winkelwagen = [item1, item2, item3]

item4 = {"naam": "Verfkwast", "aantal": 2, "prijs": 3.20}

winkelwagen.append(item4)

Datatype: multidimensionale lijst (5)

Aangepaste uitvoer van een multidimensionale lijst.

item1 = {"naam": "Boormachine", "aantal": 1, "prijs": 2.95}

item2 = {"naam": "Schroeven 6m", "aantal": 10, "prijs": 0.45}

item3 = {"naam": "Muurverf", "aantal": 2, "prijs": 15.80}

winkelwagen = [item1, item2, item3]

for product in winkelwagen:

    if product["naam"] == "Schroeven 6m":

        print("De prijs van schroeven 6m is: " + str(product["prijs"]))

Datatype: multidimensionale lijst (6)

Verwijderen van een element uit een multidimensionale lijst.

item1 = {"naam": "Boormachine", "aantal": 1, "prijs": 2.95}

item2 = {"naam": "Schroeven 6m", "aantal": 10, "prijs": 0.45}

item3 = {"naam": "Muurverf", "aantal": 2, "prijs": 15.80}

winkelwagen = [item1, item2, item3]

for product in winkelwagen:

    if product["naam"] == "Schroeven 6m":

        winkelwagen.remove(product)

for product in winkelwagen:

    print(product["naam"])

Probeer het zelf eens

Klik hier om in een nieuw tabblad een python programmeeromgeving te starten.

Opdracht:

Neem de multidimensionale lijst uit de vorige lijst over. Vraag aan de gebruiker om nog een product toe te voegen (dus vraag naam van het product, gewenst aantal en de prijs). 

Voeg deze vervolgens toe aan de multidimensionale lijst. 

Lees de multidimensionale lijst uit en geef de uitvoer een nette opmaak: Naam van het product is [NAAM], Gewenst aantal [AANTAL], Prijs per stuk: [PRIJS]

item1 = {"naam": "Boormachine", "aantal": 1, "prijs": 2.95}

item2 = {"naam": "Schroeven 6m", "aantal": 10, "prijs": 0.45}

item3 = {"naam": "Muurverf", "aantal": 2, "prijs": 15.80}

winkelwagen = [item1, item2, item3]

     

invoerGebruikerNaam = input("Geef de naam van het product op: ")

invoerGebruikerAantal = input("Geef het gewenste aantal op: ")

invoerGebruikerPrijs = float(input("Geef de prijs op: "))

newItem = {"naam": invoerGebruikerNaam, "aantal": invoerGebruikerAantal, "prijs": invoerGebruikerPrijs}

winkelwagen.append(newItem)

for element in winkelwagen:

     print("Product:" + element["naam"] + " Aantal: " + str(element["aantal"]) + " Prijs: " + str(element["prijs"]))