Количество элементов двумерного массива python

Работа с массивами в python

Массивы в Python — это структуры данных, которые позволяют хранить и организовывать наборы значений одного или нескольких типов данных. Они предназначены для сохранения и хранения, и обработки больших объемов информации, которые могут быть представлены в виде многомерных матриц, векторов или списков.

В Python используется несколько методов создания массивов, среди них есть такие, как списки (lists), массивы NumPy, массивы Pandas, массивы array и т.д. Каждый из этих способов имеет свои особенности и используется для различных целей.

Массивы применяются для решения различных задач, таких как обработка изображений, анализ данных, машинное обучение, научные вычисления и т.д. Они позволяют эффективно хранить и манипулировать данными, а также быстро обрабатывать большие объемы информации.

Создание массивов array в python

Для того чтобы создать массив в python, необходимо импортировать соответствующую библиотеку. Для этого необходимо написать следующую строчку кода:

Массивы (array) могут содержать элементы только одного типа данных, например, только целочисленные значения или только числа с плавающей запятой. Это позволяет экономить память и ускоряет операции обработки данных.

from array import array test_array = array('i', [89,92, 16, 12, 13])

Функция array принимает несколько аргументов, первый — это тип создаваемого массива, второй — начальный список его значений. i представляет собой целое знаковое число, занимающее 2 байта памяти. Вместо него можно использовать и другие примитивы, такие как 1-байтовый символ (c) или 4-байтовое число с плавающей точкой (f).

Модуль array предоставляет функции для создания и манипулирования массивами, включая:

• array()— создание массива;
• count()— подсчет количества элементов в массиве, имеющих заданное значение;
• extend()— добавление элементов из другого массива в конец массива;
• remove()— удаление первого элемента в массиве, имеющего заданное значение;
• append()— добавление элемента в конец массива;
• insert()— вставка элемента в массив на заданную позицию;
• pop()— удаление элемента из массива по заданному индексу и его возвращение;
• index()— поиск индекса первого элемента в массиве, имеющего заданное значение.

Добавление новых элементов в массив

Для добавления элемента в массив array в Python, можно использовать метод append(). Метод append() добавляет элемент в конец массива.

from array import array test_array = array('i', [41, 42, 43, 44, 45]) # Добавляем элемент 68 в конец массива test_array.append(68)

Можно также использовать метод extend(), чтобы добавить несколько элементов в конец массива.

from array import array test_array = array('i', [60, 61, 62, 63, 64]) test_array.extend([65, 66, 67]) # Вывод: array('i', [60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67])

Если необходимо вставить элемент на определенную позицию в массиве, можно использовать метод insert(). Этот метод принимает два аргумента: индекс, на который нужно вставить элемент, и значение элемента. Пример:

from array import array test_array = array('i', [2, 8, 24, 96, 63]) # вставляем элемент на позицию с индексом 2 test_array.insert(2, 66) # Output: array('i', [2, 8, 66, 24, 96, 63])

Удаление элементов из массива

Для удаления элементов из массива в python используется метод pop(). В метод необходимо передать индекс элемента для удаления. При этом массив должен быть создан через конструктор создания массива.

from array import * data = array('i', [21, 55, 24, 10, 58]) data.pop(3)

После выполнения операции содержимое массива сдвинется так, чтобы количество доступных ячеек памяти совпадало с текущим количеством элементов.

Вывод элементов массива

Когда вы работаете с данными в программе, вам может потребоваться проверить их наличие и корректность. Для этого удобно использовать функцию print(), которая выводит информацию на экран. Функция print() может быть использована для вывода содержимого массива, созданного ранее, что позволяет визуально оценить его содержание и убедиться в том, что данные были сохранены корректно.

Один из способов вывода элементов массива на экран — использование цикла for. Цикл for позволяет перебрать все элементы массива по порядку и выполнить некоторые операции над каждым из них. В данном случае, каждый элемент массива получает временный идентификатор i и передается в функцию print() для вывода на экран.

from array import * data = array('i', [12, 54, 24, 40, 81]) for i in data: print(i)

В результате работы этого кода, на экране появляется массив Python, где каждое целочисленное значение расположено в одном столбце. Это может быть полезно при анализе и обработке данных в программе. Таким образом, функция print() и цикл for являются полезными инструментами в работе с массивами и другими типами данных в Python.

Размер массива

Для определения количества элементов, содержащихся в массиве в Python, используется функция len(), которая возвращает целочисленное значение длины (размера) массива. Это может быть полезно, так как размерность массива может изменяться во время выполнения программы. Чтобы отобразить количество элементов в массиве на экране, можно использовать метод print(). В приведенном выше коде метод print() вызывается с аргументом, который представляет результат выполнения функции len(), что позволяет вывести числовое значение в консоль.

from array import * new_array = array('i', [266, 85, 64, 64, 86]) print(len(new_array))

Двумерный массив

Иногда для удобного представления информации недостаточно использовать одномерный массив. Язык программирования Python 3 не имеет встроенной поддержки двумерных и многомерных массивов, но можно легко создать двумерный список, используя базовые возможности платформы. В таком списке элементы располагаются в столбцах и строках, как показано на примере. Для создания двумерного набора данных можно создать несколько списков new_array2 внутри одного большого списка new_array1. В данном примере циклы for используются для автоматического заполнения нулями матрицы размером 5×5 при помощи методов append и range. Для доступа к элементу двумерного списка нужно указать его координаты в квадратных скобках, ориентируясь на строки и столбцы: new_array1[1][2]. В каждом цикле for используется временная переменная, которая отвечает за текущий элемент внутреннего (i) или внешнего (j) списка.

new_array1 = [] for j in range(8): new_array2 = [] for i in range(8): new_array2.append(0) new_array1.append(new_array2)

Многомерный массив

Многомерный массив в языке программирования Python 3 реализуется при помощи создания списков внутри списков, как и двумерный массив. Пример создания трехмерного массива, заполненного нулевыми элементами, демонстрирует использование трех циклов for для заполнения элементов. В результате получается матрица с размерностью 5x5x5. Для доступа к элементам многомерного массива, как и в двумерном массиве, используются индексы в квадратных скобках, например, new_array1[4][2][3].

new_array1 = [] for k in range(5): new_array2 = [] for j in range(5): new_array3 = [] for i in range(5): new_array3.append(0) new_array2.append(new_array3) new_array1.append(new_array3)

Заключение

Для работы с наборами данных одного типа в Python обычно используют массивы. В стандартной библиотеке платформы есть функции, которые позволяют удобно манипулировать содержимым массивов. Кроме того, в Python можно использовать многомерные списки, которые могут иметь любое количество уровней.

Источник

Двумерные массивы в Python и методы работы с ними

Иногда нам приходится использовать таблицы с данными для решения своих задач. Такие таблицы называются матрицами или двумерными массивами.

В Python подобные таблицы можно представить в виде списка, элементы которого являются другими списками. Для примера создадим таблицу с тремя столбцами и тремя строками, заполненными произвольными буквами:

mas = [['й', 'ц', 'у'], ['к','е','н'], ['г', 'ш', 'щ']] #Вывод всего двумерного массива print(mas) #Вывод первого элемента в первой строке print(mas[0][0]) # Выведет й #Вывод третьего элемента в третьей строке print(mas[2][2]) # Выведет щ

Создание двумерных массивов

Создать такой массив в Python можно разными способами. Разберем первый:

# Создание таблицы с размером 3x3, заполненной нулями a = 3 mas = [0] * a for i in range(a): mas[i] = [0] * a print(mas) # Выведет [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

Второй способ предполагает создание пустого списка с добавлением в него новых списков. Рассмотрим на примере:

# Создание таблицы с размером 2x2, заполненной единицами

a = 2 mas = [] for i in range(a): mas.append([0] * a) print(mas) # Выведет [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]

Третьим и самым простым способом является генератор списков с x строками, которые будут состоять из y элементов. Пример:

# Создание таблицы с размером 3x3, заполненной двойками a = 3 mas = [[2] * a for i in range(a)] print(mas) # Выведет [[2, 2, 2], [2, 2, 2], [2, 2, 2]]

Способы ввода двумерных массивов

Допустим, нам нужно ввести двумерный массив после запуска нашей программы. Для этого мы можем создать программу, которая будет построчно считывать значения нашего массива, а также количество строк в нем. Рассмотрим на примере:

a=int(input()) mas = [] for i in range(a): mas.append(list(map(int, input().split()))) print(mas)

Запускаем программу и сначала вводим количество строк в массиве (допустим, 3). Далее вводим строки в порядке их очереди. Например:

После этого данная программа выведет наш двумерный массив: [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]].

То же самое можно сделать с помощью генератора двумерных массивов:

mas = [list(map(int, input().split())) for i in range(int(input()))] # Вводим 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 print(mas) # Выведет [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]

Вывод двумерных массивов

Для обработки и вывода списков используются два вложенных цикла. Первый цикл – по порядковому номеру строки, второй – по ее элементам. Например, вывести массив можно так:

mas = [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]] for i in range(0, len(mas)): for i2 in range(0, len(mas[i])): print(mas[i][i2], end=' ') print() # Выведет 1 1 1 1 1 1 1 1 1

То же самое можно сделать не по индексам, а по значениям массива:

mas = [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]] for i in mas: for i2 in i: print(i2, end=' ') print() # Выведет 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Способ с использованием метода join():

mas = [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]] for i in mas: print(' '.join(list(map(str, i)))) # Выведет 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Вывод одной из строк двумерного массива можно осуществить с помощью цикла и того же метода join(). Для примера выведем вторую строку в произвольном двумерном массиве:

mas = [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] string = 2 for i in mas[string-1]: print(i, end=' ') # Выведет 1 1 1

Для вывода определенного столбца в двумерном массиве можно использовать такую программу:

mas = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]] column = 2 for i in mas: print(i[column-1], end=' ') # Выведет 2 5 8

Обработка двумерных массивов

Составим произвольный двумерный массив с числами и размерностью 4×4:

2 4 7 3 4 5 6 9 1 0 4 2 7 8 4 7

Теперь поставим числа в каждой строке по порядку:

mas = [[2, 4, 7, 3], [4, 5, 6, 9], [1, 0, 4, 2], [7, 8, 4, 7]] mas2 = [] for i in mas: mas2.append(sorted(i)) print(mas2) # Выведет [[2, 3, 4, 7], [4, 5, 6, 9], [0, 1, 2, 4], [4, 7, 7, 8]]

А теперь расставим все числа по порядку, вне зависимости от их нахождения в определенной строке:

mas = [[2, 4, 7, 3], [4, 5, 6, 9], [1, 0, 4, 2], [7, 8, 4, 7]] mas2 = [] for i in mas: for i2 in i: mas2.append(i2) mas=sorted(mas2) for x in range(0, len(mas), 4): e_c = mas[x : 4 + x] if len(e_c) < 4: e_c = e_c + [None for y in range(n - len(e_c))] print(list(e_c)) # Выведет [0, 1, 2, 2] [3, 4, 4, 4] [4, 5, 6, 7] [7, 7, 8, 9]

Итог

Мы разобрались в основах двумерных массивов в Python, научились создавать, вводить и выводить их, а также рассмотрели примеры обработки. Надеюсь, статья оказалась полезной для вас!

Источник