Что такое array в python
Как работают массивы в Python?
Изучаем массивы в питоне — условия
Чтобы изучить рассматриваемые в этой статье концепции, вам не требуется заранее много знать. Базовые знания парадигмы программирования и Python желательны, но это не обязательно.
Структуры данных Python
Структура данных — это способ эффективного хранения данных. Легко запутаться, потому что структуры данных не являются типом данных, которые сообщают компилятору ( или в случае Python интерпретатору ), как их использовать. Структуры данных определяют операции, которые могут выполняться и реализуют конкретные правила и положения.
Возможно, вы слышали о линейных типах данных ( элементы последовательны ):
Аналогичным образом, списки часто содержат правила и методы для регулирования того, как они работают. Типы списков:
Существует множество различных структур данных. Возможно, вы слышали о бинарных деревьях, графах или хэшах.
Массивы в Python
Python массивы и списки представляют собой простой набор связанных значений, которые называются элементами. Обычно это любой тип данных, включая объекты или другие списки! При работе с массивами все данные должны быть одинаковыми — нельзя хранить вместе строки и целые числа. Вам почти всегда придется указывать, сколько элементов нужно хранить. Динамические массивы существуют, но проще начать с массивов фиксированной длиной.
Python несколько усложняет ситуацию. Он не всегда придерживается строгих определений структур данных. Большинство объектов в Python обычно являются списками, поэтому создавая массив, вы проделываете больше работы. Вот начальный код:
Первая строка импортирует модуль array, необходимый для работы с массивами. Вторая строка создает новый массив numbers и инициализирует его значениями 2, 4, 6 и 8. Каждому элементу присваивается целочисленное значение, называемое ключом или индексом. Ключи начинаются с нуля, поэтому [0] будет обращаться к первому элементу (2):
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
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.
Модуль array. Массивы в python
Модуль array определяет массивы в python. Массивы очень похожи на списки, но с ограничением на тип данных и размер каждого элемента.
Размер и тип элемента в массиве определяется при его создании и может принимать следующие значения:
Код типа | Тип в C | Тип в python | Минимальный размер в байтах |
---|---|---|---|
‘b’ | signed char | int | 1 |
‘B’ | unsigned char | int | 1 |
‘h’ | signed short | int | 2 |
‘H’ | unsigned short | int | 2 |
‘i’ | signed int | int | 2 |
‘I’ | unsigned int | int | 2 |
‘l’ | signed long | int | 4 |
‘L’ | unsigned long | int | 4 |
‘q’ | signed long long | int | 8 |
‘Q’ | unsigned long long | int | 8 |
‘f’ | float | float | 4 |
‘d’ | double | float | 8 |
Массивы изменяемы. Массивы поддерживают все списковые методы (индексация, срезы, умножения, итерации), и другие методы.
Методы массивов (array) в python
Вот и всё, что можно было рассказать про массивы. Они используются редко, когда нужно достичь высокой скорости работы. В остальных случаях массивы можно заменить другими типами данных: списками, кортежами, строками.
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.