- Работа с массивами в python
- Создание массивов array в python
- Добавление новых элементов в массив
- Удаление элементов из массива
- Вывод элементов массива
- Размер массива
- Двумерный массив
- Многомерный массив
- Заключение
- Массивы в python
- Работа с массивами с заданным размером в Python
- Работа с массивами с изменяемым размером в 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.
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])