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.
arr = [ 1, 2 ,3, 4, 5] print (arr) print (arr[2]) print (arr[4])
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.
student_marks = ['Akkas' , 45, 36.5] marks = student_marks[1]+student_marks[2] print(student_marks[0] + ' has got in total = %d + %f = %f ' % (student_marks[1], student_marks[2], marks ))
Это дает следующий результат:
Akkas has got in total = 45 + 36.500000 = 81.500000 marks
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.
arr2d = [ [1,3,5] ,[2,4,6] ] print(arr2d[0]) # prints elements of row 0 print(arr2d[1]) # prints elements of row 1 print(arr2d[1][1]) # prints element of row = 1, column = 1
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.
arrayElement = ["One", 2, 'Three' ] for i in range(len(arrayElement)): print(arrayElement[i])
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.
arrayElement2D = [ ["Four", 5, 'Six' ] , [ 'Good', 'Food' , 'Wood'] ] for i in range(len(arrayElement2D)): print(arrayElement2D[i]) for i in range(len(arrayElement2D)): for j in range(len(arrayElement2D[i])): print(arrayElement2D[i][j])
Добавление
arrayElement = ["One", 2, 'Three' ] arrayElement.append('Four') arrayElement.append('Five') for i in range(len(arrayElement)): print(arrayElement[i]) 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.
arrayElement = ["One", 2, 'Three' ] newArray = [ 'Four' , 'Five'] arrayElement.append(newArray); print(arrayElement)
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.
arr = ["One", 2, 'Three' ] arr2d = [[1,2],[1,2,3,4]] print(len(arr)) print(len(arr2d)) print(len(arr2d[0])) print(len(arr2d[1]))
Срез
Python предоставляет особый способ создания массива из другого массива с использованием нотации срезов. Давайте посмотрим на несколько примеров срезов массива.
arr = [1,2,3,4,5,6,7] #python array slice arr1 = arr[0:3] #start to index 2 print(arr1) arr1 = arr[2:] #index 2 to end of arr print(arr1) arr1 = arr[:3] #start to index 2 print(arr1) arr1 = arr[:] #copy of whole arr print(arr1) arr1 = arr[1:6:2] # from index 1 to index 5 with step 2 print(arr1)
На изображении ниже показан пример вывода программы фрагмента массива Python.
Вставка массива
Мы можем вставить элемент в массив с помощью функции insert().
arr = [1,2,3,4,5,6,7] arr.insert(3,10) print(arr)
Функция pop
Мы можем вызвать функцию pop для массива, чтобы удалить элемент из массива по указанному индексу.
arr = [1,2,3,4,5,6,7] arr.insert(3,10) print(arr) arr.pop(3) print(arr)
Массивы в python
Зачастую в программах необходимо хранить и обрабатывать большое количество данных об объектах одного типа. В этом случае удобно использовать массивы. Массив — это набор объектов одного типа под общим именем (имя массива). Каждый объект (элемент массива) имеет свой номер (индекс), с помощью которого мы обращаемся к этому элементу массива.
Работа с массивами с заданным размером в Python
Объявление массива в Python известного размера
Массив с определенным числом элементов N в Python объявляется так, при этом всем элементам массива присваивается нулевое значение
Название массива = [0]*N
Задание значений элементов массива в python.
Задать значение элементов массива можно при объявлении массива. Это делается так
Название массива = [элемент №1, элемент №2, элемент №3,…]
Название массива[индекс элемента массива] = значение элемента
При этом массив будет иметь фиксированный размер согласно количеству элементов.
Пример. Задание значений элементов массива в Python двумя способами.
Способ №1.
a = [0, 1, 2, 3, 4]
Способ №2.
a[0] = 0
a[1] = 1
a[2] = 2
a[3] = 3
a[4] = 4
Таблица основных типов данных в Python.
При работе с массивами удобно использовать цикл for для перебора всех элементов массива.
a = [0] * размер массива
for i in range(размер массива):
a[i] = выражение
Размер массива в Питон можно узнать с помощью команды len(имя массива)
Пример программы на Python, которая вводит массив с клавиатуры, обрабатывает элементы и выводит на экран измененный массив С клавиатуры вводятся все элементы массива, значения элементов увеличиваются в два раза. Выводим все значения элементов в консоль. Чтобы элементы массива выводились в одну строку через пробел, используем параметр end =» » в операторе вывода на экран print(a[i], end = » «)
a = [0] * 4
for i in range(len(a)):
i = str(i + 1)
print(«Введите элемент массива » + i, end = » «)
i = int(i)
i = i — 1
a[i] = int(input())
print(«»)
for i in range(len(a)):
a[i] = a[i] * 2
for i in range(len(a)):
print(a[i], end = » «)
Алгоритм поиска минимального значения массива в python
Нужно перебрать все элементы массива и каждый элемент сравнить с текущим минимумом. Если текущий элемент меньше текущего минимума, то этот элемент становится текущим минимумом.
Алгоритм поиска максимального значения массива в python.
Аналогично, для поиска максимального значения нужно перебрать и сравнить каждый элемент с текущим максимумом. Если текущий элемент больше текущего максимума, то текущий максимум приравнивается к этому элементу.
Пример. Программа запрашивает значения элементов массива и выводит минимальное и максимальное значения на экран.
a = [0] * 9
for i in range(len(a) — 1):
i = str(i + 1)
print(«Введите элемент массива » + i, end = » «)
i = int(i)
a[i] = int(input())
for i in range(len(a)):
if (a[i ] < min):
min = a[i]
if (a[i] > max):
max = a[i]
min = str(min)
max = str(max)
print(«Минимальное значение = » + min)
print(«Максимальное значение = » + max)
Работа с массивами с изменяемым размером в python
Как правило в программах Python размер массива не четко задан, может вводиться с клавиатуры, может изменяться и размер массива, элементы могут добавляться и удаляться.
Для работы с массивами изменяемого размера в Python используется специальное объявление массива
Объявление массива с неизвестным числом элементов в python
Имя массива=[]
Задание массива явно
Имя массива=[значение первого элемента, значение второго,….]
Вывод всего массива в python
print(имя массива)
Например
a=[]
a=[10,2,3]
print(a)
[10, 2, 3]
Добавление элемента в конец массива вpython
Имя массива.append(значение)
Например
a=[]
a=[10,2,3]
print(a)
a.append(7)
print(a)
будет выведено на экран
[10, 2, 3]
[10, 2, 3, 7]
Ввод массива с клавиатуры в python
Для ввода массива с неизвестным числом элементов в python в программе запрашивается чилсо элементов, а затем в цикле for добавляется элементы с помощью команды имямассива.append()
a=[]
n=int(input())
for i in range(n):
a.append(int(input()))
print(a)
Для определения длины массива в python используется команда len(имя массива)
Вывод поэлементно массива на экран в Python
Вывод массива неизвестной длины осуществляется в цикле for, верхняя граница цикла определятся с помощью команды len(имя массива)
for i in range(len(a)):
print(a[i])
Для удаления элемента массива в python используется команда
Имя массива.remove(номер элемента который нужно удалить)
Например
a=[]
a=[1,2,3]
print(a)
a.remove(1)
print(a)
выведет на экран
[1, 2, 3]
[2, 3]
Сортировка массива в python
Для сортировки числового массива по возрастанию в python используется команда
имя массива.sort()
Пример программы на Python ввода массива, вывода массива и сортировки массива
a=[]
n=int(input())
for i in range(n):
a.append(int(input()))
print(‘массив’)
for i in range(len(a)):
print(a[i])
a.sort()
print(‘отсортированный массив’)
for i in range(len(a)):
print(a[i])