Listas de listas
Listas de listas
Vamos adicionar mais um nível à hierarquia. Se pegarmos o maço de cartas do exemplo original e criarmos uma caixa que contém vários maços, a caixa agora representará uma lista de maços e cada maço representará uma lista de cartas. Esta é uma lista de listas. Para a analogia nesta seção, a imagem abaixo contém uma lista de rolos de moeda e cada rolo contém uma lista de moedas de um centavo.
Foto de Dori.
Consulta
Quais consultas podemos fazer na lista de listas? Isso acessa as propriedades existentes.
Quantidade de tipos de moeda? 2.
Valores de tipo de moeda? $ 0,01 e $ 0,25.
Material das moedas de vinte e cinco centavos? 75% de cobre e 25% de níquel.
Material de moedas de um centavo? 97,5% de zinco e 2,5% de cobre.
Ação
Quais ações podemos executar na lista de listas? Isso altera a lista de listas com base em uma operação fornecida.
Selecione uma pilha específica de moedas de vinte e cinco centavos ou de um centavo.
Selecione uma moeda específica de vinte e cinco centavos ou um centavo.
Reorganize as pilhas de moedas de vinte e cinco centavos e de um centavo.
Misture as pilhas.
Novamente, o Dynamo tem um nó análogo para cada uma das operações acima. Como estamos trabalhando com dados abstratos, e não com objetos físicos, precisamos de um conjunto de regras para controlar como movemos para cima e para baixo na hierarquia de dados.
Ao lidar com listas de listas, os dados são complexos e dispostos em camadas, mas isso proporciona a oportunidade de executar algumas operações paramétricas incríveis. Vamos separar os conceitos básicos e discutir mais algumas operações nas lições abaixo.
Exercício
Hierarquia de cima para baixo
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É possível encontrar uma lista completa de arquivos de exemplo no Apêndice.
O conceito fundamental a ser aprendido nesta seção: o Dynamo trata as listas intrinsecamente como objetos. Essa hierarquia de cima para baixo é desenvolvida considerando a programação orientada a objetos. Em vez de selecionar subelementos com um comando como List.GetItemAtIndex, o Dynamo seleciona o índice da lista principal na estrutura de dados. E esse item pode ser outra lista. Vamos explicar em detalhes com uma imagem de exemplo:
Com o Bloco de código, definimos dois intervalos:
0..2; 0..3;Esses intervalos são conectados a um nó Point.ByCoordinates com amarra definida como “Produto transversal”. Isso cria um eixo de pontos e também retorna uma lista de listas como uma saída.
Observe que o nó Inspeção fornece três listas com quatro itens cada.
Usando List.GetItemAtIndex, com um índice de 0, o Dynamo seleciona a primeira lista e todo seu conteúdo. Outros programas podem selecionar o primeiro item de cada lista na estrutura de dados, mas o Dynamo emprega uma hierarquia de cima para baixo ao lidar com os dados.
List.Flatten
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Mesclar remove todos os níveis de dados de uma estrutura de dados. Isso é útil quando as hierarquias de dados não são necessárias para sua operação, mas pode ser arriscado porque remove as informações. O exemplo abaixo mostra o resultado do nivelamento de uma lista de dados.
Insira uma linha de código para definir um intervalo em Bloco de código:
-250..-150..#4;Conectando o bloco de código à entrada x e y de um nó Point.ByCoordinates, definimos a amarra como “Produto transversal” para obter um eixo de pontos.
O nó Inspeção mostra que temos uma lista de listas.
Um nó PolyCurve.ByPoints fará referência a cada lista e criará uma policurva respectiva. Observe na visualização do Dynamo que temos quatro policurvas que representam cada linha no eixo.
Se inserirmos um nivelamento antes do nó da policurva, criaremos uma única lista para todos os pontos. O nó PolyCurve.ByPoints faz referência a uma lista para criar uma curva e, como todos os pontos estão em uma lista, obtemos uma policurva em ziguezague que segue em toda a lista de pontos.
Há também opções para aplainar níveis isolados de dados. Usando o nó List.Flatten, é possível definir um número determinado de níveis de dados para aplainar desde o topo da hierarquia. Essa será uma ferramenta realmente útil se você estiver lidando com estruturas de dados complexas, que não são necessariamente relevantes para o fluxo de trabalho. Outra opção é usar o nó de nivelamento como uma função em List.Map. Discutiremos mais sobre List.Map abaixo.
Cortar
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Durante a modelagem paramétrica, também há ocasiões em que você desejará modificar a estrutura de dados para uma lista existente. Há muitos nós disponíveis para isso também, e o corte é a versão mais básica. Com o corte, é possível particionar uma lista em sublistas com um número definido de itens.
O comando de corte divide as listas com base em um determinado comprimento de lista. De certa forma, o corte é o oposto da mesclagem: em vez de remover a estrutura de dados, ele adiciona novos níveis a ela. Essa é uma ferramenta útil para operações geométricas como o exemplo abaixo.
List.Map
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List.Map/Combine aplica uma função definida a uma lista de entrada, mas um degrau abaixo na hierarquia. As combinações são o mesmo que os mapas, exceto pelo fato de que as combinações podem ter várias entradas correspondentes à entrada de uma determinada função.
Observação: Este exercício foi criado com uma versão anterior do Dynamo. A maior parte da funcionalidade de List.Map foi resolvida com a adição do recurso List@Level . Para obter mais informações, consulte List@Level abaixo.
Como uma rápida introdução, vamos revisar o nó List.Count de uma seção anterior.
O nó List.Count conta todos os itens em uma lista. Usaremos isso para demonstrar como List.Map funciona.
Insira duas linhas de código no Bloco de código:
-50..50..#Nx; -50..50..#Ny;Após digitar esse código, o bloco de código criará duas entradas para Nx e Ny.
Com dois controles deslizantes de número inteiro, defina os valores Nx e Ny conectando-os ao Bloco de código.
Conecte cada linha do bloco de código às respectivas entradas X e Y de um nó Point.ByCoordinates. Clique com o botão direito do mouse no nó, selecione “Amarra” e selecione “Produto transversal”. Isso cria um eixo de pontos. Como definimos o intervalo de -50 a 50, estamos expandindo o eixo padrão do Dynamo.
Um nó Inspeção revela os pontos criados. Observe a estrutura de dados. Criamos uma lista de listas. Cada lista representa uma linha de pontos do eixo.
Anexe um nó List.Count à saída do nó de inspeção da etapa anterior.
Conecte um nó Inspeção à saída List.Count.
Observe que o nó List.Count fornece um valor igual a 5. Isso é igual à variável “Nx”, conforme definido no bloco de código. Por que isso ocorre?
Primeiro, o nó Point.ByCoordinates usa a entrada “x” como entrada principal para criar listas. Quando Nx é 5 e Ny é 3, obtemos uma lista de 5 listas, cada uma com 3 itens.
Como o Dynamo trata as listas intrinsecamente como objetos, um nó List.Count é aplicado à lista principal na hierarquia. O resultado é um valor igual a 5 ou o número de listas na lista principal.
Usando um nó List.Map, descemos um degrau na hierarquia e executamos uma “função” neste nível.
Observe que o nó List.Count não tem nenhuma entrada. Ele está sendo usado como uma função para que o nó List.Count seja aplicado a cada lista individual um degrau abaixo na hierarquia. A entrada em branco de List.Count corresponde à entrada de lista de List.Map.
Os resultados de List.Count agora fornecem uma lista de 5 itens, cada um com o valor de 3. Isso representa o tamanho de cada sublista.
List.Combine
Observação: Este exercício foi criado com uma versão anterior do Dynamo. A maior parte da funcionalidade de List.Combine foi resolvida com a adição do recurso List@Level . Para obter mais informações, consulte List@Level, abaixo.
Neste exercício, usaremos List.Combine para demonstrar como pode ser usado para aplicar uma função em listas separadas de objetos.
Comece configurando duas listas de pontos.
Use o nó Sequência para gerar 10 valores, cada um com um incremento de 10 etapas.
Conecte o resultado à entrada x de um nó Point.ByCoordinates. Isso criará uma lista de pontos no Dynamo.
Adicione um segundo nó Point.ByCoordinates ao espaço de trabalho, use a mesma saída de Sequência como sua entrada x, mas use um Controle deslizante de número inteiro como sua entrada y e defina seu valor como 31 (pode ser qualquer valor, desde que não se sobreponha ao primeiro conjunto de pontos) para que os dois conjuntos de pontos não se sobreponham um ao outro.
Em seguida, usaremos List.Combine para aplicar uma função em objetos em duas listas separadas. Neste caso, será uma função de linha de desenho simples.
Adicione List.Combine ao espaço de trabalho e conecte os dois conjuntos de pontos como suas entradas list0 e list1.
Use Line.ByStartPointEndPoint como a função de entrada para List.Combine.
Após a conclusão, os dois conjuntos de pontos são compactados/emparelhados por meio de uma função Line.ByStartPointEndPoint e retornam 10 linhas no Dynamo.
Consulte o exercício em Listas n-dimensionais para ver outro exemplo de uso de List.Combine.
List@Level
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Com preferência em relação a List.Map, o recurso List@Level permite selecionar diretamente com qual nível de lista você deseja trabalhar diretamente na porta de entrada do nó. É possível aplicar esse recurso a qualquer entrada de nó e permitirá que você acesse os níveis de suas listas com mais rapidez e facilidade do que com outros métodos. Basta informar ao nó qual nível da lista você deseja usar como entrada e deixar que o nó faça o restante.
Neste exercício, usaremos o recurso List@Level para isolar um nível de dados específico.
Começaremos com um eixo de pontos 3D simples.
Como o eixo é construído com um intervalo para X, Y e Z, sabemos que os dados estão estruturados com três níveis: uma lista X, uma lista Y e uma lista Z.
Esses níveis existem em diferentes Níveis. Os níveis são indicados na parte inferior da bolha de visualização. As colunas de níveis da lista correspondem aos dados da lista acima para ajudar a identificar em qual nível se deve trabalhar.
Os níveis da lista estão organizados em ordem inversa para que os dados de menor nível estejam sempre em “L1”. Isso ajudará a garantir que os gráficos funcionem conforme planejado, mesmo que algo seja alterado a montante.
Para usar a função List@Level, clique em “>”. Nesse menu, existem duas caixas de seleção.
Usar níveis – Ativa a funcionalidade List@Level. Após clicar nessa opção, você poderá clicar e selecionar os níveis da lista de entrada que deseja que o nó use. Com esse menu, você pode experimentar rapidamente diferentes opções de nível clicando para cima ou para baixo.
Manter a estrutura da lista – Se essa opção estiver ativada, você poderá manter a estrutura de nível da entrada. Às vezes, você pode ter organizado intencionalmente os dados em sublistas. Ao marcar essa opção, é possível manter a organização da lista intacta e não perder nenhuma informação.
Com nosso eixo 3D simples, podemos acessar e visualizar a estrutura de lista alternando entre os níveis de lista. Cada combinação de nível de lista e índice retorna um conjunto de pontos diferente do nosso conjunto 3D original.
“@L2” em DesignScript nos permite selecionar somente a lista no Nível 2. A lista no Nível 2 com o índice 0 inclui somente o primeiro conjunto de pontos Y, retornando somente o eixo XZ.
Se alterarmos o filtro Nível para “L1”, poderemos ver tudo no primeiro nível da lista. A lista no Nível 1 com índice 0 inclui todos os nossos pontos 3D em uma lista plana.
Se tentarmos fazer o mesmo para “L3”, veremos somente os pontos do terceiro nível da lista. A lista no Nível 3 com índice 0 inclui somente o primeiro conjunto de pontos Z, retornando somente um eixo XY.
Se tentarmos o mesmo para “L4”, veremos somente os pontos do terceiro nível da lista. A lista no Nível 4 com índice 0 inclui somente o primeiro conjunto de pontos X, retornando somente um eixo YZ.
Embora este exemplo específico também possa ser criado com List.Map, o recurso List@Level simplifica muito a interação, facilitando o acesso aos dados do nó. Confira abaixo uma comparação entre os métodos List.Map e List@Level:
Embora ambos os métodos ofereçam acesso aos mesmos pontos, o método List@Level permite alternar facilmente entre as camadas de dados em um único nó.
Para acessar um eixo de pontos com List.Map, precisamos de um nó List.GetItemAtIndex junto com List.Map. Para cada nível de lista que descermos, precisaremos usar um nó List.Map adicional. Dependendo da complexidade das listas, isso pode exigir a adição de uma quantidade significativa de nós List.Map ao gráfico para acessar o nível de informações correto.
Neste exemplo, um nó List.GetItemAtIndex com um nó List.Map retorna o mesmo conjunto de pontos com a mesma estrutura de lista que o List.GetItemAtIndex com “@L3” selecionado.
Transpor
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Transpor é uma função fundamental ao lidar com listas de listas. Assim como nos programas de planilha, uma transposição inverte as colunas e linhas de uma estrutura de dados. Vamos demonstrar isso com uma matriz básica abaixo e, na seção a seguir, vamos demonstrar como uma transposição pode ser usada para criar relações geométricas.
Vamos excluir os nós List.Count do exercício anterior e usar alguma geometria para ver como os dados se estruturaram.
Conecte PolyCurve.ByPoints à saída do nó de inspeção de Point.ByCoordinates.
A saída mostra 5 policurvas e podemos ver as curvas na visualização do Dynamo. O nó do Dynamo está procurando uma lista de pontos (ou uma lista de listas de pontos neste caso) e criando uma única PolyCurve com base neles. Essencialmente, cada lista foi convertida em uma curva na estrutura de dados.
Um nó List.Transpose alternará todos os itens com todas as listas em uma lista de listas. Isso parece complicado, mas é a mesma lógica do recurso Transpor no Microsoft Excel: alternar colunas com linhas em uma estrutura de dados.
Observe o resultado abstrato: a transposição alterou a estrutura da lista de 5 listas com 3 itens cada uma para 3 listas com 5 itens cada uma.
Observe o resultado geométrico: usando PolyCurve.ByPoints, obtemos 3 policurvas na direção perpendicular às curvas originais.
Bloco de código para criação de lista
A abreviação do bloco de código usa “[]” para definir uma lista. Essa é uma maneira muito mais rápida e fluida de criar uma lista do que com o nó List.Create. O Bloco de código é discutido com mais detalhes em Blocos de código e DesignScript. Observe na imagem abaixo como uma lista com várias expressões pode ser definida com o bloco de código.
Consulta do bloco de código
A abreviação do Bloco de código usa “[]” como uma forma rápida e fácil de selecionar itens específicos que você deseja de uma estrutura de dados complexa. Os Blocos de código são discutidos com mais detalhes no capítulo Bloco de código e DesignScript. Observe na imagem abaixo como uma lista com vários tipos de dados pode ser consultada com o bloco de código.
Exercício – Consultar e inserir dados
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Este exercício usa uma lógica estabelecida no exercício anterior para editar uma superfície. Nosso objetivo aqui é intuitivo, mas a navegação na estrutura de dados estará mais envolvida. Desejamos articular uma superfície movendo um ponto de controle.
Comece com a cadeia de caracteres dos nós acima. Estamos criando uma superfície básica que abrange o eixo padrão do Dynamo.
Usando o Bloco de código, insira essas duas linhas de código e conecte-se às entradas u e v de Surface.PointAtParameter, respectivamente:
-50..50..#3;-50..50..#5;Certifique-se de configurar a Amarra de Surface.PointAtParameter como “Produto transversal”.
O nó Inspeção mostra que temos uma lista de 3 listas, cada uma com 5 itens.
Nesta etapa, queremos consultar o ponto central no eixo que criamos. Para fazer isso, vamos selecionar o ponto médio na lista do meio. Faz sentido, certo?
Para confirmar que esse é o ponto correto, também podemos clicar nos itens do nó de inspeção para confirmar que estamos selecionando o item correto.
Usando o Bloco de código, vamos escrever uma linha básica de código para consultar uma lista de listas:
points[1][2];Usando Geometry.Translate, vamos mover o ponto selecionado para cima na direção Z por 20 unidades.
Vamos também selecionar a linha média de pontos com um nó List.GetItemAtIndex. Observação: De forma similar a uma etapa anterior, também é possível consultar a lista com o Bloco de código, usando uma linha de
points[1];
Até agora, consultamos com êxito o ponto central e o movemos para cima. Agora, queremos inserir esse ponto movido de volta na estrutura de dados original.
Primeiro, queremos substituir o item da lista que isolamos em uma etapa anterior.
Usando List.ReplaceItemAtIndex, vamos substituir o item do meio e o índice de “2” pelo item de substituição conectado ao ponto movido (Geometry.Translate).
A saída mostra que inserimos o ponto movido no item do meio da lista.
Agora que modificamos a lista, precisamos inseri-la de volta na estrutura de dados original: a lista de listas.
Seguindo a mesma lógica, use List.ReplaceItemAtIndex para substituir a lista do centro pela nossa lista modificada.
Observe que os Blocos de código que definem o índice para esses dois nós são 1 e 2, que coincidem com a consulta original do Bloco de código (pontos[1][2]).
Se selecionarmos a lista no índice 1, veremos a estrutura de dados realçada na visualização do Dynamo. Mesclamos com êxito o ponto movido para a estrutura de dados original.
Existem várias maneiras de criar uma superfície com base nesse conjunto de pontos. Neste caso, vamos criar uma superfície por meio da elevação de curvas.
Crie um nó NurbsCurve.ByPoints e conecte a nova estrutura de dados para criar três curvas NURBS.
Conecte Surface.ByLoft à saída de NurbsCurve.ByPoints. Agora, temos uma superfície modificada. É possível alterar o valor Z original da geometria. Converta e observe a atualização da geometria.
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