Inversione di una Lista in Python

Invertire una lista è un'operazione che si presenta molto spesso in Python. A seconda del fatto che si voglia modificare o meno la lista originale, esistono diversi modi per invertire una lista in Python. In questa lezione vedremo come fare usando:

• il metodo reverse per le liste;
• lo slicing;
• la funzione reversed.

Inversione una lista in Python

Una lista è, come abbiamo visto, una sequenza ordinata di elementi. L'ordine di tali elementi è dato dalla loro posizione all'interno della lista e quindi dall'ordine in cui sono stati inseriti.

Nella lezione precedente abbiamo visto come ordinare gli elementi di una lista in base al loro valore. L'operazione di ordinamento o sorting ha senso se gli elementi possono essere comparati con l'operatore di confronto < tra di loro.

In questa lezione ci concentreremo invece su un'altra operazione molto importante che può essere applicata alle liste: l'inversione degli elementi.

Per intenderci, invertire la lista che segue:

lista = [1, 2, 3, 4, 5]

significa ottenere la lista:

lista_invertita = [5, 4, 3, 2, 1]

In Python esistono sostanzialmente tre modi per invertire una lista. Ognuno di essi ha le proprie caratteristiche e quindi è adatto a situazioni diverse.

Inversione di una lista con il metodo reverse

Il primo modo consiste nell'usare il metodo reverse che è disponibile per le liste. Questo metodo non restituisce alcun valore, ma modifica direttamente la lista su cui viene invocato.

lista = [1, 2, 3, 4, 5]
lista.reverse()
print(lista)

Il risultato sarà:

[5, 4, 3, 2, 1]

lista.reverse()

Inversione di una lista con lo slicing

Il secondo modo consiste nello sfruttare lo slicing.

Come abbiamo visto nella lezione apposita, lo slicing consente di ottenere una sotto-lista a partire da una lista esistente. La sintassi dello slicing è la seguente:

lista[start:stop:step]

Ora, se non indichiamo nessuno dei tre parametri otteniamo una copia della lista originale:

lista = [1, 2, 3, 4, 5]
copia_lista = lista[::]
print(copia_lista)

Il risultato sarà:

[1, 2, 3, 4, 5]

Possiamo usare soltanto il parametro di step per creare una copia della lista originale dove gli elementi sono presi a passi di step stesso. Ad esempio, volendo prendere solo gli elementi dispari possiamo scrivere:

lista = [1, 2, 3, 4, 5]
lista_dispari = lista[::2]
print(lista_dispari)

Il risultato sarà:

[1, 3, 5]

Lo step può essere anche negativo. In questo caso gli elementi vengono presi in ordine inverso. Questo è proprio quello che ci serve. Per cui, se usiamo solo il parametro step e lo impostiamo a -1 otteniamo una lista invertita:

lista = [1, 2, 3, 4, 5]
lista_invertita = lista[::-1]
print(lista_invertita)

Il risultato sarà:

[5, 4, 3, 2, 1]

lista_invertita = lista[::-1]

Inversione di una lista con la funzione reversed

L'ultimo modo per invertire una lista in Python è quello di usare la funzione reversed.

Questa funzione, così come la funzione sorted vista in precedenza, restituisce un oggetto di tipo particolare: un iteratore.

Il concetto di iteratore è molto importante e lo studieremo in dettaglio nelle prossime lezioni. Per il momento basta sapere che si tratta di un oggetto che conosce il modo con cui scorrere una sequenza, come una lista, e che permette di visitare li elementi di questa sequenza uno alla volta.

In pratica, un iteratore non è una copia della lista, ma un oggetto che permette di attraversarla in base ad un ordine che lui stesso stabilisce.

Il vantaggio di un iteratore è che non modifichiamo la lista originale e non creiamo nemmeno una nuova lista. Semplicemente usiamo l'iteratore per visitare gli elementi della lista in ordine inverso.

Chiariamo con un esempio. Supponiamo di avere la lista seguente:

lista = [1, 2, 3, 4, 5]

Per ottenere un iteratore invochiamo la funzione reversed passandogli la lista:

iteratore = reversed(lista)

Adesso possiamo usare un ciclo for per visitare gli elementi dell'iteratore:

for elemento in iteratore:
    print(elemento)

Il risultato sarà:

5
4
3
2
1

Se proviamo a stampare nuovamente la lista otterremo:

[1, 2, 3, 4, 5]

Come si vede, la lista originale non è stata modificata.

Gli iteratori, sebbene potenti, hanno dei limiti. Infatti possono essere scorsi una sola volta. Ad esempio, se proviamo a visitare nuovamente gli elementi dell'iteratore non otteniamo nessun risultato:

for elemento in iteratore:
    print(elemento)

Eseguendo questo ciclo for non otterremo nessun risultato in quanto l'iteratore si è esaurito. L'unico modo che abbiamo per scorrere di nuovo l'iteratore è di crearne uno nuovo.

iteratore = reversed(lista)

for e in iteratore:
    # Opera sull'elemento e

In Sintesi

In questa lezione abbiamo esaminato le tre modalità con cui in Python è possibile invertire una lista:

• Il primo modo consiste nell'usare il metodo reverse per le liste. Questo metodo non restituisce alcun valore, ma modifica direttamente la lista su cui viene invocato;
• Il secondo modo consiste nello sfruttare lo slicing con step negativo. Lo slicing permette di ottenere una copia della lista originale invertita;
• Il terzo modo consiste nell'usare la funzione reversed. Questa funzione restituisce un iteratore che permette di visitare gli elementi di una lista in ordine inverso.