Artificial Intelligence Lesson ------- python list of jobs

1st Off: additions and deletions to the list of elements: the guest list changes

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']

相关知识
 Python 为列表类型提供了一系列内置操作，包括append()、insert()、pop()、remove()等函数，能够很方便的处理上述列表元素变化的情况。我们以上述客人名单列表为例介绍这几种列表操作方法。

添加列表元素
Python 提供了append()和insert()等函数，实现向一个列表增加新元素的功能。

 （1）在列表尾部添加元素

在 Python 中，可以使用append()方法向一个列表的尾部追加一个元素，其基本语法如下：

source_list.append(obj)
其中：

source_list：待修改的列表；

obj：待插入的元素。

例如，要向guests列表尾部增加客人Hu qi，相应的语句为：

# 初始化guests列表
guests=['Zhang san','Li si','Wang wu','Zhao liu']
# 向guests列表尾部追加一个名为Hu qi的客人
guests.append('Hu qi')
# 输出新的guests列表
print(guests)
输出结果为：

['Zhang san','Li si','Wang wu','Zhao liu','Hu qi']
（2）在列表指定位置添加元素

Python 也提供了insert()方法，可以在列表任意指定位置插入元素，其基本语法为：

source_list.insert(index,obj)
其中：

source_list：待修改的列表；

index：待插入的位置索引；

obj：待插入的元素。

注意：在 Python 中，列表起始元素的位置索引为00。

例如，要向guests列表中Zhang san的后面增加客人Hu qi，则相应的语句为：

# 创建并初始化guests列表
guests=['Zhang san','Li si','Wang wu','Zhao liu']
# 向guests列表Zhang san后面增加一个名为Hu qi的客人
guests.insert(1,'Hu qi')
# 输出新的guests列表
print(guests)
输出结果为：

['Zhang san','Hu qi','Li si','Wang wu','Zhao liu']
修改列表元素
Python 中修改列表元素的方法为：直接将列表中要修改的元素索引指出，然后为其指定新值。其基本语法如下：

source_list[index] = obj
其中：

source_list：待修改的列表；

index：待修改元素的位置索引；

obj：待元素的新值。

例如，将请客名单guests列表中的Wang wu改为Wang shi，则相应的语句为：

# 初始化guests列表
guests=['Zhang san','Li si','Wang wu','Zhao liu']
# 将列表中的`Wang wu`改为`Wang shi`
guests[2] = 'Wang shi'
# 输出新的guests列表
print(guests)
输出结果为：

['Zhang san','Li si','Wang shi','Zhao liu']
删除列表元素
 Python 提供了多种不同的方法来实现对列表中元素的删除操作，包括根据元素索引位置或者元素值删除元素的方法。

（1）删除指定位置的元素

del方法

在 Python 中，调用del函数能够删除指定索引位置的元素，其基本语法如下：

del source_list[index]
其中：

source_list：待修改的列表；

index：待删除元素的位置索引。

例如，将请客名单guests列表中的Zhang san删除，则相应的语句为：

# 初始化guests列表
guests=['Zhang san','Li si','Wang wu','Zhao liu']
# 将列表中的`Zhang san`删除
del guests[0]
# 输出新的guests列表
print(guests)
输出结果为：

['Li si','Wang wu','Zhao liu']
pop方法

Python 还提供了pop()方法来删除元素，该方法将从源列表删除对应元素，同时返回被删除的元素。其基本语法如下：

deleted_obj = source_list.pop(index)
其中：

deleted_obj：保存被删除元素的变量，可根据需要自由命名；

source_list：待修改的列表；

index：待删除元素的位置索引。

注意:index参数为可选项，不填则默认删除列表末尾的元素。

例如，将请客名单guests列表中的Zhang san删除，则相应的语句为：

# 初始化guests列表
guests=['Zhang san','Li si','Wang wu','Zhao liu']
# 将列表中的`Zhang san`删除
deleted_obj = guests.pop(0)
# 输出被删除的元素以及删除后的guests列表
print(deleted_obj)
print(guests)
输出结果为：

Zhang san
['Li si','Wang wu','Zhao liu']
（2）删除指定值对应的元素

有些时候我们并不知道要删除元素的位置索引，怎么办呢？别着急，Python 还提供了remove()方法，可以直接通过元素值来删除对应的元素。其基本语法如下：

source_list.remove(obj)
其中：

source_list：待修改的列表；

obj：待删除元素的值。

注意：如果列表中有多个值为obj的元素，remove仅删除位置索引最靠前的那个元素。

例如，将请客名单guests列表中的Zhang san删除，则相应的语句为：

# 初始化guests列表，列表中有多个名为Zhang san的客人
guests=['Zhang san','Li si','Wang wu','Zhao liu','Zhang san']
# 将列表中的`Zhang san`删除
guests.remove('Zhang san')
# 输出新的guests列表
print(guests)
输出结果为：

['Li si','Wang wu','Zhao liu','Zhang san']
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/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：

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；

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：

zhang san
li si
wang wu
tan qi
hu ba
预期输出：

hu ba
['zhang san', 'hu ba', 'wang wu', 'tan qi']
开始你的任务吧，祝你成功！

Problem-solving code is:

# 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 ##########
deleted_guest=guests.pop()
guests.insert(2,deleted_guest);
guests.pop(1)
print(deleted_guest)
print(guests) 
########## End ##########

2 off: a sorted list of elements: the guests ordering

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：

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

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：

guests = ['zhang san','li si','wang wu','sun qi','qian ba']
guests.sort()
print(guests)
guests.sort(reverse=True)
print(guests)
程序输出结果：

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

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；

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：

zhang san
li si
wang wu
tan qi
hu ba
预期输出：

['hu ba', 'li si', 'tan qi', 'wang wu', 'zhang san']
开始你的任务吧，祝你成功！

answer:

# 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(reverse=False)
print(source_list)
########## End ##########

3 Off: the list of values: a numbers

任务描述
相关知识
range()函数
基于range()函数创建数字列表
使用list()函数和range()函数创建数字列表
对数字列表进行简单的统计运算
编程要求
评测说明
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22到1010的偶数的数字集合，然后计算出该集合的数值之和：

data_set = [2,4,6,8,10]
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：

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：

for i in range(1,6,2):
    print(i)
输出结果：

1
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1010个0~9整数的平方的列表：

# 声明一个列表变量
numbers = []
# 利用append()函数和range()函数向列表插入目标元素
for i in range(10):
    number = i**2
    numbers.append(number)
print(numbers)
输出结果：

[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：

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：

data_list = list(range(1,6))
print(data_list)
输出结果：

[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：

min_value = min(data_list)
max_value = max(data_list)
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：

numbers = [2,4,11,1,21,32,5,8]
print('The min number is',min(numbers))
print('The max number is',max(numbers))
print('The sum is',sum(numbers))
输出结果：

The min number is 1
The max number is 32
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：

# 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 ##########
########## End ##########
评测说明
本关的测试文件是src/Step3/numbers_square.py，测试过程如下：

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；

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：

25
90
4
预期输出：

17
64
开始你的任务吧，祝你成功！

answer:

# 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 ##########
data_list = list(range(lower,upper,step))
print(len(data_list))
print("{}".format(max(data_list)-min(data_list)))
########## End ##########

4 Off: Slice list: your menu and My Menu

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：

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：

my_menu = ['fish','pork','pizza','carrot']
print(my_menu[1:4:2])
print(my_menu[:3])
print(my_menu[2:])
输出结果：

['pork','carrot']
['fish','pork','pizza']
['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：

my_menu=['fish','pork','pizza','carrot']
print(my_menu[-3:])
输出结果：

['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33个元素取11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：

# coding=utf-8
# 创建并初始化my_munu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 ##########
########## End ##########
评测说明
本关的测试文件是src/Step4/foods.py，测试过程如下：

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；

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：

pizza
chicken
carrot
apple
banana
预期输出：

['pizza','apple']
['carrot','apple','banana']
开始你的任务吧，祝你成功！

answer

# 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 ##########