- Массивы в Python
- Модуль массива Python
- 1. Создание массива
- 2. Вывод
- 3. Печать элементов массива
- 4. Вставка и добавление элементов
- 5. Массив поддерживает отрицательный индекс
- 6. Удаление элементов
- 7. Нарезка
- 8. Поиск элемента
- 9. Обновление значения по указанному индексу
- 10. Перевернуть элементы в обратном порядке
- 11. Подсчет количества элементов
- 12. Расширение путем добавления объекта Iterable
- 13. Преобразование массива в список
- Массивы Python
- Создание массива
- Многомерный массив
- Операции с массивами
- Обход массива с использованием цикла for
- Обход многомерного массива
- Добавление
- Определение размера
- Функция pop
- Методы массива
- Модуль array
- Типы элементов массива
- Массивы в Python – основы работы
- Что такое массив в Python?
- Представление массива
- Операции с массивами
- Как изменить или добавить элементы
- Зачем использовать массивы в Python?
- Как удалить элементы?
- Нахождение длины массива
- Объединение массивов
- Массивы в Python
- Списки (list)
- Создание
- Обращение к элементу
- Обход элементов
- Сравнение
- Размерность
- Преобразование
- Матрицы
- Массивы NumPy (Ndarray)
- Создание
- Тип значения элементов
- Обращение к элементам
- Атрибуты класса Ndarray
- Изменение размерности
- Массивы в Python
- Пример
- Многомерный массив
- Обход массива с использованием цикла for
- Обход 2D-массива
- Добавление
- Определение размера
- Вставка массива
- Функция pop
Массивы в Python
Python не имеет явной структуры данных массива. Список содержит набор элементов и поддерживает операции добавления / обновления / удаления / поиска. Вот почему в Python не так часто используется отдельная структура данных для поддержки массивов.
Массив содержит элементы одного типа, но список Python допускает элементы разных типов. Это единственное различие между массивом и списком. Но это не нарушает условий и не требует поддержки новой структуры данных.
Однако модуль массива можно использовать для создания массива, подобного объекту, для целочисленных символов, символов с плавающей запятой и символов Юникода.
Модуль массива Python
Модуль массива Python позволяет нам создавать массив с ограничением типов данных. Этот модуль поддерживает только несколько типов данных.
Код типа Unicode устарел в Python 3.3 и будет удален в версии Python 4.0.
Итак, мы можем создать массив целых чисел и чисел с плавающей запятой, используя модуль массива.
1. Создание массива
2. Вывод
Если мы печатаем объект массива, он дает нам информацию о коде типа и его элементах. Давайте распечатаем созданные выше массивы, а также распечатаем тип объекта с помощью встроенной функции type().
3. Печать элементов массива
Мы можем печатать элементы массива с помощью цикла for.
Мы также можем получить доступ к элементу, используя его индекс. Мы можем использовать индексы для печати элементов массива.
4. Вставка и добавление элементов
Мы можем использовать функцию insert() для вставки элемента по указанному индексу. Элементы из указанного индекса сдвигаются вправо на одну позицию.
Если вам нужно добавить элемент в конец массива, используйте функцию append().
5. Массив поддерживает отрицательный индекс
Мы также можем получить доступ к элементам массива python через отрицательный индекс.
6. Удаление элементов
Мы можем использовать метод remove() для удаления элемента массива.
Если элемент отсутствует в массиве, возникает ошибка ValueError.
Вывод: array.remove(x): x not in array
Мы также можем использовать функцию pop() для удаления элемента по данному индексу. Эта функция возвращает элемент, удаляемый из массива. Если мы не указываем индекс, последний элемент удаляется и возвращается.
7. Нарезка
Массив Python поддерживает нарезку и возвращает новый массив с подэлементами. Исходный массив остается без изменений. Нарезка также поддерживает отрицательные индексы.
8. Поиск элемента
Мы можем использовать функцию index(), чтобы найти индекс первого вхождения элемента. Если элемент отсутствует в массиве, возникает ошибка ValueError.
9. Обновление значения по указанному индексу
Мы можем использовать индекс массива с оператором присваивания для обновления значения индекса. Если индекс недействителен, возникает IndexError.
10. Перевернуть элементы в обратном порядке
Мы можем использовать функцию reverse(), чтобы перевернуть элементы массива.
11. Подсчет количества элементов
Мы можем использовать функцию count(), чтобы получить количество вхождений значения в массив.
12. Расширение путем добавления объекта Iterable
Мы можем использовать функцию extend() для добавления значений из итерируемого объекта в конец массива.
13. Преобразование массива в список
Мы можем использовать функцию tolist() для преобразования массива в список.
Массивы Python
В Питоне нет структуры данных, полностью соответствующей массиву. Однако, есть списки, которые являются их надмножеством, то есть это те же массивы, но с расширенным функционалом. Эти структуры удобнее в использовании, но цена такого удобства, как всегда, производительность и потребляемые ресурсы. И массив, и список – это упорядоченные коллекции, но разница между ними заключается в том, что классический массив должен содержать элементы только одного типа, а список Python может содержать любые элементы.
Создание массива
Существует несколько способ создать массив. Ниже приведены примеры как это можно сделать.
Многомерный массив
Двухмерный массив в Python можно объявить следующим образом.
Операции с массивами
Давайте теперь рассмотрим операции, которые Пайтон позволяет выполнять над массивами.
Обход массива с использованием цикла for
Мы можем использовать цикл for для обхода элементов массива.
Обход многомерного массива
Для того чтоб получить элементы многомерного массива придётся использовать вложенные циклы.
Добавление
Мы можем использовать функцию insert() для вставки элемента по указанному индексу. Элементы из указанного индекса сдвигаются вправо на одну позицию.
Определение размера
Используйте метод len() чтобы вернуть длину массива (число элементов массива).
Не стоит путать размер массива с его размерностью!
Срез Python предоставляет особый способ создания массива из другого массива.
Функция pop
В Python удалить ненужные элементы из массива можно при помощи метода pop, аргументом которого является индекс ячейки. Как и в случае с добавлением нового элемента, метод необходимо вызвать через ранее созданный объект.
Методы массива
В Python есть набор встроенных методов, которые вы можете использовать при работе с list.
Метод | Значение |
append() | Добавляет элементы в конец списка |
clear() | Удаляет все элементы в списке |
copy() | Возвращает копию списка |
count() | Возвращает число элементов с определенным значением |
extend() | Добавляет элементы списка в конец текущего списка |
index() | Возвращает индекс первого элемента с определенным значением |
insert() | Добавляет элемент в определенную позицию |
pop() | Удаляет элемент по индексу |
remove() | Убирает элементы по значению |
reverse() | Разворачивает порядок в списке |
sort() | Сортирует список |
Модуль array
Если Вам всё-таки нужен именно классический массив, вы можете использовать встроенный модуль array. Он почти не отличается от структуры list, за исключением, пожалуй, объявления.
Вот небольшая демонстрация:
Типы элементов массива
Элементы массива в модуле array могут быть следующих типов:
Код типа | Тип в C | Тип в python |
‘b’ | signed char | int |
‘B’ | unsigned char | int |
‘h’ | signed short | int |
‘H’ | unsigned short | int |
‘i’ | signed int | int |
‘I’ | unsigned int | int |
‘l’ | signed long | int |
‘L’ | unsigned long | int |
‘q’ | signed long long | int |
‘Q’ | unsigned long long | int |
‘f’ | float | float |
‘d’ | double | float |
Как Вы можете видеть, со строками модуль не работает.
Массивы в Python – основы работы
Массив популярен в большинстве языков программирования, таких как C / C ++, JavaScript и т. д.
Что такое массив в Python?
Массив в Python – это набор элементов, которые хранятся в непрерывных ячейках памяти, это идея хранения нескольких элементов одного типа вместе, упрощает вычисление позиции каждого элемента, просто добавляя смещение к базовому значению. Это контейнер, который может содержать фиксированное количество элементов, и эти элементы должны быть одного типа.
Комбинация массивов может сэкономить много времени за счет уменьшения общего размера кода. Используется для хранения нескольких значений в одной переменной. Например, у вас есть список элементов, которые хранятся в соответствующих переменных, например:
Если вы хотите перебрать автомобили и найти конкретный, вы можете использовать массив.
Массив может обрабатываться в Python с помощью модуля с именем array. Это полезно, когда нам нужно манипулировать только определенными значениями данных. Ниже приведены термины для понимания концепции массива:
Элемент – каждая составляющая, хранящаяся в массиве, называется элементом.
Индекс – расположение элемента в массиве имеет числовой индекс, который используется для определения положения элемента.
Представление массива
Массив можно объявлять по-разному и на разных языках. Следует учитывать следующие важные моменты:
Операции с массивами
Некоторые из основных операций, поддерживаемых массивом, следующие:
Массив можно создать в Python, импортировав модуль массива в программу.
Доступ к элементам массива
Мы можем получить доступ к элементам массива, используя соответствующие индексы этих элементов.
Объяснение: В приведенном выше примере мы импортировали массив, определили переменную с именем «a», которая содержит элементы массива, и распечатали элементы, обращаясь к элементам через индексы массива.
Как изменить или добавить элементы
Массивы изменяемы, и их элементы можно изменять аналогично спискам.
Объяснение: В приведенном выше примере мы импортировали массив и определили переменную с именем «numbers», которая содержит значение массива. Если мы захотим изменить или добавить элементы в массив, мы можем сделать это, определив конкретный индекс массива, в котором хотим изменить или добавить элементы.
Зачем использовать массивы в Python?
Комбинация массивов экономит много времени. Массив может уменьшить общий размер кода.
Как удалить элементы?
Элементы могут быть удалены из массива с помощью оператора Python del. Если мы хотим удалить какое-либо значение из массива, сделаем это, используя индексы определенного элемента.
Объяснение: В приведенном выше примере мы импортировали массив и определили переменную с именем «number», в которой хранятся значения массива. Здесь, используя оператор del, мы удаляем третий элемент [3] данного массива.
Нахождение длины массива
Длина массива определяется как количество элементов, присутствующих в массиве. Возвращает целочисленное значение, равное общему количеству элементов, присутствующих в этом массиве.
Объединение массивов
Мы можем легко объединить любые два массива, используя символ +.
В приведенном выше примере мы определили переменные с именами «a, b, c», которые содержат значения массива.
Объяснение: Мы импортировали массив и определили переменную с именем «x», которая содержит значение массива, а затем напечатали элементы, используя индексы.
Массивы в Python
В Python нет встроенного типа «массив», но вместо него можно использовать встроенный тип «список» (list). Также при использовании библиотеки NumPy можно создавать объект типа «массив» (Ndarray). Далее о каждом из этих двух вариантов подробнее.
Списки (list)
Список представляет собой тип, который может хранить любое количество элементов разных типов. Создать список в Python можно несколькими способами:
Создание
Функция range(10) возвращает числа от 0 до 9, на основе которых создаётся новый список.
Обращение к элементу
Обращение к элементу списка производится по индексу элемента:
Индексы элементов начинаются с нулевого, то есть первый элемент списка имеет индекс «0», а второй — «1».
Обход элементов
Элементы списка можно обходить циклами for и while:
Сравнение
Списки можно сравнивать между собой. Для того, чтобы два списка считались равными, они должны иметь одинаковый состав. К примеру, следующие два списка будут равны, не смотря на разные способы их создания:
Размерность
Список в Python может быть как одномерным, так и многомерным. Выше были приведены примеры одномерных списков. Чтобы список был многомерным, например, двухмерным, каждый элемент списка должен представлять собой другой список:
В данном примере список состоит из трёх списков, каждый из которых содержит имя и возраст. Аналогично можно создавать списки с большим количеством измерений — с большим количеством уровней вложенности.
Для получения элемента многомерного списка, нужно указывать столько индексов, сколько измерений необходимо использовать для описания элемента:
Преобразование
Двумерный список можно преобразовать в словарь с парами «ключ-значение»:
Матрицы
Двумерный список является матрицей, которую визуально можно представить в следующем виде:
В данном примере переменная А содержит двумерный список, т.е. список списков, каждый из которых состоит из трёх элементов. Тип list в Python не поддерживает работу со списками как с матрицами, но, тем не менее, позволяет матрицы хранить.
Массивы NumPy (Ndarray)
Создание
Для использования класса Ndarray предварительно необходимо импортировать библиотеку numpy:
Для создания массива используется функция модуля numpy — array():
В первый параметр функции array() передаётся список, поэтому способов создания столько же, сколько способов создания списков. При передаче в параметр многомерного списка будет создан многомерный массив:
Тип значения элементов
В данном примере элементы массива были приведены к строковому типу, так как каждый список главного списка содержал строковое значение. Тип значения элементов массива можно переопределять при создании массива, указывая его вторым параметром функции array():
Обращение к элементам
Обращение к элементам массива Ndarray производится аналогично получение элемента в многомерном списке.
Атрибуты класса Ndarray
Далее рассмотрим атрибуты класса Ndarray:
Изменение размерности
Размерность массива darray в Python можно изменять методом reshape():
При этом количество элементов должно позволять это сделать, т.е. произведение элементов атрибута shape до и после изменения размера должно быть одинаковым. К примеру, нельзя изменить размерность массива с (3, 4) на (2, 5), но можно изменить её на (2, 6).
Массивы в Python
Массив в Python содержит последовательность данных. В программировании на Python нет эксклюзивного объекта массива, потому что мы можем выполнять все операции с массивом, используя список. Сегодня мы узнаем о массиве и различных операциях, которые мы можем выполнять с массивом (списком).
Python поддерживает все операции, связанные с массивами, через свой объект списка. Начнем с инициализации одномерного массива.
Пример
Элементы массива в Python определяются в скобках [] и разделяются запятыми. Ниже приведен пример объявления одномерного массива.
Результатом приведенного выше примера программы с одномерным массивом будет:
Индексация массива начинается с 0. Значит, значение индекса 2 переменной arr равно 3.
В некоторых других языках программирования, таких как Java, когда мы определяем массив, нам также необходимо определить тип элемента, поэтому мы ограничены хранением только этого типа данных в массиве. Например, int brr [5]; может хранить только целые данные.
Но python дает нам гибкость, позволяющую иметь разные типы данных в одном массиве. Посмотрим на пример.
Это дает следующий результат:
В приведенном выше примере вы можете видеть, что массив student_marks имеет три типа данных – строку, int и float.
Многомерный массив
Двухмерный массив в Python можно объявить следующим образом.
Он выдаст следующий результат:
Точно так же мы можем определить трехмерный массив или многомерный массив в python.
Теперь, когда мы знаем, как определять и инициализировать массив в python. Мы рассмотрим различные операции, которые мы можем выполнять с массивом.
Обход массива с использованием цикла for
Мы можем использовать цикл for для обхода элементов массива. Ниже приведен простой пример цикла for для обхода массива.
На изображении ниже показан результат работы приведенного выше примера программы для работы с массивами.
Обход 2D-массива
Следующий код выводит элементы построчно, а следующая часть печатает каждый элемент данного массива.
Добавление
Новые элементы Four и Five будут добавлены в конец массива.
Вы также можете добавить массив к другому массиву. В следующем коде показано, как это можно сделать.
Теперь наш одномерный массив arrayElement превращается в многомерный массив.
Определение размера
Мы можем использовать функцию len для определения размера массива. Давайте посмотрим на простой пример длины массива Python.
Python предоставляет особый способ создания массива из другого массива с использованием нотации срезов. Давайте посмотрим на несколько примеров срезов массива.
На изображении ниже показан пример вывода программы фрагмента массива Python.
Вставка массива
Мы можем вставить элемент в массив с помощью функции insert().
Функция pop
Мы можем вызвать функцию pop для массива, чтобы удалить элемент из массива по указанному индексу.