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:
[1, 2, 3, 4, 5] 3 5
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:
[1, 3, 5] [2, 4, 6] 4
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.
One 2 Three Four Five
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)
['One', 2, 'Three', ['Four', 'Five']]
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)
Как вывести массив в Python?
Олег, может окажется полезным.
Для того, чтобы перебрать элементы последовательности, в функции range() необходимости нет. Просто обращайтесь напрямую: for элемент in последовательность. Код станет проще и наглядней. В вашем случае:
for i in A: for j in i: print(j, end=' ') print()Олег Петров @Smeilz1 Автор вопроса
Спасибо.
А еще подскажите. У меня задание — сделать таблицу умножения вида:
Input
1
2
3
4
Вот сделал такой каркас, но как перемножить элементы и вывести их никак не могу понять. Может вы мне подскажете?
a = int(input()) b = int(input()) c = int(input()) d = int(input()) for t in range(a,b+1): print('\t', t, end='\t') print() for l in range(c,d+1): print(l) #Output # 3 4 #1 3 4 #2 6 8 Цифры разделены Tab
Олег Петров, Пожалуйста.
Что значит «сделать таблицу умножения» ? Каков должен быть итоговый результат вашего решения ?
Олег Петров @Smeilz1 Автор вопроса
aRegius, результат я написал в таблице output
Задаём 4 числа
1
2
3
4
Получаем на выходе таблицу
Как в output , где все графы -это результат умножения чисел массива .
Выглядит как таблица умножения в школе .
Олег Петров @Smeilz1 Автор вопроса
aRegius, output в коде написал так как тут глючит форматирование.
Левый столбец -это числа между a и b например 1,2
Верхняя строка -числа между c и d , например 3 и 4, а в перекрЕстье горизонтали и вертикали результат их умножения
Как вывести массив в Python?
Олег, может окажется полезным.
Для того, чтобы перебрать элементы последовательности, в функции range() необходимости нет. Просто обращайтесь напрямую: for элемент in последовательность. Код станет проще и наглядней. В вашем случае:
for i in A: for j in i: print(j, end=' ') print()Олег Петров @Smeilz1 Автор вопроса
Спасибо.
А еще подскажите. У меня задание — сделать таблицу умножения вида:
Input
1
2
3
4
Вот сделал такой каркас, но как перемножить элементы и вывести их никак не могу понять. Может вы мне подскажете?
a = int(input()) b = int(input()) c = int(input()) d = int(input()) for t in range(a,b+1): print('\t', t, end='\t') print() for l in range(c,d+1): print(l) #Output # 3 4 #1 3 4 #2 6 8 Цифры разделены Tab
Олег Петров, Пожалуйста.
Что значит «сделать таблицу умножения» ? Каков должен быть итоговый результат вашего решения ?
Олег Петров @Smeilz1 Автор вопроса
aRegius, результат я написал в таблице output
Задаём 4 числа
1
2
3
4
Получаем на выходе таблицу
Как в output , где все графы -это результат умножения чисел массива .
Выглядит как таблица умножения в школе .
Олег Петров @Smeilz1 Автор вопроса
aRegius, output в коде написал так как тут глючит форматирование.
Левый столбец -это числа между a и b например 1,2
Верхняя строка -числа между c и d , например 3 и 4, а в перекрЕстье горизонтали и вертикали результат их умножения
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
Синтаксис для создания массива: array.array(typecode, values_list) .
import array # creating array int_array = array.array('i', [1, 2, 3, 4]) float_array = array.array('f', [1.1, 2.2, 3.3, 4.4]) # unicode array support is deprecated and will be deleted in Python 4 unicode_array = array.array('u', ['\u0394', '\u2167', '\u007B'])
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().
# printing array print(int_array) print(float_array) print(unicode_array) print(type(int_array))
array(‘i’, [1, 2, 3, 4]) array(‘f’, [1.100000023841858, 2.200000047683716, 3.299999952316284, 4.400000095367432]) array(‘u’, ‘ΔⅧ
3. Печать элементов массива
Мы можем печатать элементы массива с помощью цикла for.
import array int_array = array.array('i', [1, 2, 3, 4]) for a in int_array: print(a)
Мы также можем получить доступ к элементу, используя его индекс. Мы можем использовать индексы для печати элементов массива.
for b in range(0, len(int_array)): print(f'int_array[] = ')
int_array[0] = 1 int_array[1] = 2 int_array[2] = 3 int_array[3] = 4
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.
int_array = array.array('i', [1, 2, 3, 4]) int_array.insert(0, -1) # -1,1,2,3,4 int_array.insert(2, -2) # -1,1,-2,2,3,4 print(int_array)
Вывод: array(‘i’, [-1, 1, -2, 2, 3, 4])
Если вам нужно добавить элемент в конец массива, используйте функцию append().
int_array = array.array('i', [1, 2, 3, 4]) int_array.append(-3) print(int_array) # array('i', [1, 2, 3, 4, -3])
5. Массив поддерживает отрицательный индекс
Мы также можем получить доступ к элементам массива python через отрицательный индекс.
int_array = array.array('i', [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80]) print(int_array[-2]) # 70 print(int_array[-5]) # 40
6. Удаление элементов
Мы можем использовать метод remove() для удаления элемента массива.
int_array = array.array('i', [1, 2, 3, 4]) int_array.remove(2) print(int_array) # array('i', [1, 3, 4])
Если элемент отсутствует в массиве, возникает ошибка ValueError.
int_array = array.array('i', [1, 2, 3, 4]) try: int_array.remove(20) except ValueError as ve: print(ve)
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.
int_array = array.array('i', [1, 2, 3, 4]) last_element = int_array.pop() print(last_element) # 4 print(int_array) # array('i', [1, 2, 3]) second_element = int_array.pop(1) print(second_element) # 2 print(int_array) # array('i', [1, 3])
7. Нарезка
Массив Python поддерживает нарезку и возвращает новый массив с подэлементами. Исходный массив остается без изменений. Нарезка также поддерживает отрицательные индексы.
int_array = array.array('i', [0, 1, 2, 3, 4, 5]) print(int_array[3:]) # array('i', [3, 4, 5]) print(int_array[:2]) # array('i', [0, 1]) print(int_array[1:3]) # array('i', [1, 2]) # negative index slicing print(int_array[-2:]) # array('i', [4, 5]) print(int_array[:-2]) # array('i', [0, 1, 2, 3])
8. Поиск элемента
Мы можем использовать функцию index(), чтобы найти индекс первого вхождения элемента. Если элемент отсутствует в массиве, возникает ошибка ValueError.
int_array = array.array('i', [0, 1, 2, 3, 1, 2]) print(f'1 is found at index ') try: print(int_array.index(20)) except ValueError as ve: print(ve)
1 is found at index 1 array.index(x): x not in array
9. Обновление значения по указанному индексу
Мы можем использовать индекс массива с оператором присваивания для обновления значения индекса. Если индекс недействителен, возникает IndexError.
int_array = array.array('i', [0, 1, 2, 3, 1, 2]) int_array[0] = -1 int_array[1] = -2 print(int_array) try: int_array[10] = -10 except IndexError as ie: print(ie)
array('i', [-1, -2, 2, 3, 1, 2]) array assignment index out of range
10. Перевернуть элементы в обратном порядке
Мы можем использовать функцию reverse(), чтобы перевернуть элементы массива.
int_array = array.array('i', [0, 1, 2, 3]) int_array.reverse() print(int_array) # array('i', [3, 2, 1, 0])
11. Подсчет количества элементов
Мы можем использовать функцию count(), чтобы получить количество вхождений значения в массив.
int_array = array.array('i', [0, 1, 1, 0]) print(int_array.count(1)) # 2 print(int_array.count(10)) # 0
12. Расширение путем добавления объекта Iterable
Мы можем использовать функцию extend() для добавления значений из итерируемого объекта в конец массива.
array1 = array.array('i', [0, 1]) array2 = array.array('i', [2, 3, 4]) array1.extend(array2) print(array1) # array('i', [0, 1, 2, 3, 4]) print(array2) # array('i', [2, 3, 4]) array2.extend([1, 2]) print(array2) # array('i', [2, 3, 4, 1, 2]) array1 = array.array('i', [1]) array1.extend(set([0,0,0,2])) print(array1) # array('i', [1, 0, 2])
13. Преобразование массива в список
Мы можем использовать функцию tolist() для преобразования массива в список.
int_array = array.array('i', [0, 1, 2, 3]) print(int_array.tolist()) # [0, 1, 2, 3]