Как заполнить массив нулями python

Как заполнить массив нулями python

Часто в задачах приходится хранить прямоугольные таблицы с данными. Такие таблицы называются матрицами или двумерными массивами. В языке программирования Питон таблицу можно представить в виде списка строк, каждый элемент которого является в свою очередь списком, например, чисел. Например, приведём программу, в которой создаётся числовая таблица из двух строк и трех столбцов, с которой производятся различные действия.

a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] print(a[0]) print(a[1]) b = a[0] print(b) print(a[0][2]) a[0][1] = 7 print(a) print(b) b[2] = 9 print(a[0]) print(b)

Здесь первая строка списка a[0] является списком из чисел [1, 2, 3] . То есть a[0][0] == 1 , значение a[0][1] == 2 , a[0][2] == 3 , a[1][0] == 4 , a[1][1] == 5 , a[1][2] == 6 .

Для обработки и вывода списка, как правило, используют два вложенных цикла. Первый цикл перебирает номер строки, второй цикл бежит по элементам внутри строки. Например, вывести двумерный числовой список на экран построчно, разделяя числа пробелами внутри одной строки, можно так:

a = [[1, 2, 3, 4], [5, 6], [7, 8, 9]] for i in range(len(a)): for j in range(len(a[i])): print(a[i][j], end=' ') print()

Однажды мы уже пытались объяснить, что переменная цикла for в Питоне может перебирать не только диапазон, создаваемый с помощью функции range() , но и вообще перебирать любые элементы любой последовательности. Последовательностями в Питоне являются списки, строки, а также некоторые другие объекты, с которыми мы пока не встречались. Продемонстрируем, как выводить двумерный массив, используя это удобное свойство цикла for :

a = [[1, 2, 3, 4], [5, 6], [7, 8, 9]] for row in a: for elem in row: print(elem, end=' ') print()

Естественно, для вывода одной строки можно воспользоваться методом join() :

for row in a: print(' '.join([str(elem) for elem in row]))

Используем два вложенных цикла для подсчета суммы всех чисел в списке:

a = [[1, 2, 3, 4], [5, 6], [7, 8, 9]] s = 0 for i in range(len(a)): for j in range(len(a[i])): s += a[i][j] print(s)

Или то же самое с циклом не по индексу, а по значениям строк:

a = [[1, 2, 3, 4], [5, 6], [7, 8, 9]] s = 0 for row in a: for elem in row: s += elem print(s)

2. Создание вложенных списков

Пусть даны два числа: количество строк n и количество столбцов m . Необходимо создать список размером n × m , заполненный нулями.

Очевидное решение оказывается неверным:

a = [[0] * m] * n

В этом легко убедиться, если присвоить элементу a[0][0] значение 5 , а потом вывести значение другого элемента a[1][0] — оно тоже будет равно 5. Дело в том, что [0] * m возвращает ccылку на список из m нулей. Но последующее повторение этого элемента создает список из n элементов, которые являются ссылкой на один и тот же список (точно так же, как выполнение операции b = a для списков не создает новый список), поэтому все строки результирующего списка на самом деле являются одной и той же строкой.

В визуализаторе обратите внимание на номер id у списков. Если у двух списков id совпадает, то это на самом деле один и тот же список в памяти.

n = 3 m = 4 a = [[0] * m] * n a[0][0] = 5 print(a[1][0])

Таким образом, двумерный список нельзя создавать при помощи операции повторения одной строки. Что же делать?

Первый способ: сначала создадим список из n элементов (для начала просто из n нулей). Затем сделаем каждый элемент списка ссылкой на другой одномерный список из m элементов:

n = 3 m = 4 a = [0] * n for i in range(n): a[i] = [0] * m

Другой (но похожий) способ: создать пустой список, потом n раз добавить в него новый элемент, являющийся списком-строкой:

n = 3 m = 4 a = [] for i in range(n): a.append([0] * m)

Но еще проще воспользоваться генератором: создать список из n элементов, каждый из которых будет списком, состоящих из m нулей:

n = 3 m = 4 a = [[0] * m for i in range(n)]

В этом случае каждый элемент создается независимо от остальных (заново конструируется список [0] * m для заполнения очередного элемента списка), а не копируются ссылки на один и тот же список.

3. Ввод двумерного массива

Пусть программа получает на вход двумерный массив в виде n строк, каждая из которых содержит m чисел, разделенных пробелами. Как их считать? Например, так:

3 1 2 3 4 5 6 7 8 9

# в первой строке ввода идёт количество строк массива n = int(input()) a = [] for i in range(n): a.append([int(j) for j in input().split()])

Или, без использования сложных вложенных вызовов функций:

3 1 2 3 4 5 6 7 8 9

# в первой строке ввода идёт количество строк массива n = int(input()) a = [] for i in range(n): row = input().split() for i in range(len(row)): row[i] = int(row[i]) a.append(row)

Можно сделать то же самое и при помощи генератора:

3 1 2 3 4 5 6 7 8 9

# в первой строке ввода идёт количество строк массива n = int(input()) a = [[int(j) for j in input().split()] for i in range(n)]

4. Пример обработки двумерного массива

Пусть дан квадратный массив из n строк и n столбцов. Необходимо элементам, находящимся на главной диагонали, проходящей из левого верхнего угла в правый нижний (то есть тем элементам a[i][j] , для которых i==j ) присвоить значение 1 , элементам, находящимся выше главной диагонали – значение 0, элементам, находящимся ниже главной диагонали – значение 2. То есть необходимо получить такой массив (пример для n==4 ):

1 0 0 0 2 1 0 0 2 2 1 0 2 2 2 1

Рассмотрим несколько способов решения этой задачи. Элементы, которые лежат выше главной диагонали – это элементы a[i][j] , для которых ij . Таким образом, мы можем сравнивать значения i и j и по ним определять значение A[i][j] . Получаем следующий алгоритм:

n = 4 a = [[0] * n for i in range(n)] for i in range(n): for j in range(n): if i < j: a[i][j] = 0 elif i >j: a[i][j] = 2 else: a[i][j] = 1 for row in a: print(' '.join([str(elem) for elem in row]))

Данный алгоритм плох, поскольку выполняет одну или две инструкции if для обработки каждого элемента. Если мы усложним алгоритм, то мы сможем обойтись вообще без условных инструкций.

Сначала заполним главную диагональ, для чего нам понадобится один цикл:

for i in range(n): a[i][i] = 1

Затем заполним значением 0 все элементы выше главной диагонали, для чего нам понадобится в каждой из строк с номером i присвоить значение элементам a[i][j] для j = i+1 , . n-1 . Здесь нам понадобятся вложенные циклы:

for i in range(n): for j in range(i + 1, n): a[i][j] = 0

Аналогично присваиваем значение 2 элементам a[i][j] для j = 0 , . i-1 :

for i in range(n): for j in range(0, i): a[i][j] = 2

Можно также внешние циклы объединить в один и получить еще одно, более компактное решение:

n = 4 a = [[0] * n for i in range(n)] for i in range(n): for j in range(0, i): a[i][j] = 2 a[i][i] = 1 for j in range(i + 1, n): a[i][j] = 0 for row in a: print(' '.join([str(elem) for elem in row]))

А вот такое решение использует операцию повторения списков для построения очередной строки списка. i -я строка списка состоит из i чисел 2 , затем идет одно число 1 , затем идет n-i-1 число 0 :

n = 4 a = [0] * n for i in range(n): a[i] = [2] * i + [1] + [0] * (n - i - 1) for row in a: print(' '.join([str(elem) for elem in row]))

А можно заменить цикл на генератор:

n = 4 a = [0] * n a = [[2] * i + [1] + [0] * (n - i - 1) for i in range(n)] for row in a: print(' '.join([str(elem) for elem in row]))

5. Вложенные генераторы двумерных массивов

Для создания двумерных массивов можно использовать вложенные генераторы, разместив генератор списка, являющегося строкой, внутри генератора всех строк. Напомним, что сделать список из n строк и m столбцов можно при помощи генератора, создающего список из n элементов, каждый элемент которого является списком из m нулей:

[[0] * m for i in range(n)]

Но при этом внутренний список также можно создать при помощи, например, такого генератора: [0 for j in range(m)] . Вложив один генератор в другой, получим вложенные генераторы:

[[0 for j in range(m)] for i in range(n)]

Но если число 0 заменить на некоторое выражение, зависящее от i (номер строки) и j (номер столбца), то можно получить список, заполненный по некоторой формуле.

Например, пусть нужно задать следующий массив (для удобства добавлены дополнительные пробелы между элементами):

0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 0 2 4 6 8 10 0 3 6 9 12 15 0 4 8 12 16 20

В этом массиве n = 5 строк, m = 6 столбцов, и элемент в строке i и столбце j вычисляется по формуле: a[i][j] = i * j .

Для создания такого массива можно использовать генератор:

[[i * j for j in range(m)] for i in range(n)]

Как заполнить массив нулями python

Здравствуйте, Jenyay, Вы писали:

J>Можно ли в питоне создать массив (или список) определенного размера и сразу заполнить его нулями?

x = [0] * 10 # [0,0. 0] x = [0,1,2] * 10 # [0,1,2,0,1,2. 0] x = ["hello"] * 10 # ["hello","hello". "hello"] # а теперь внимание, шухер! x = [[0,1,2]] * 10 # [[0,1,2],[0,1,2]. [0,1,2]] x[0][0] = 3 # [[3,1,2],[3,1,2]. [3,1,2]] - потому что внутренний список запомнился по ссылке

Перекуём баги на фичи!
Re: [Python] Заполнить массив нулями

От:	Константин
Дата:	14.02.07 13:32
Оценка:	6 (1)

Здравствуйте, Jenyay, Вы писали:

J>Можно ли в питоне создать массив (или список) определенного размера и сразу заполнить его нулями?

a=[0 for x in range(100)] a=[0 for _ in range(100)] a=[0 for x in xrange(100)] a=[0 for _ in xrange(100)] a=[0]*100

Со последним способом нужно быть осторожным

a=[[]]*100 a[0].append(1) # сюрприз

Re[3]: [Python] Заполнить массив нулями

От:	Константин
Дата:	15.02.07 10:07
Оценка:	6 (1)

Здравствуйте, Jenyay, Вы писали:

К>>a=[0 for x in range(100)]

J>Спасибо, только не понял почему работают первые 4 способо В справке такого выражения для for не нашел.

Это называется List Comprehensions.
Аналоги есть в haskell, erlang.

[Python] Заполнить массив нулями

От:	Jenyay	http://jenyay.net
Дата:	14.02.07 12:57
Оценка:

Можно ли в питоне создать массив (или список) определенного размера и сразу заполнить его нулями?
Re[2]: [Python] Заполнить массив нулями

От:	Jenyay	http://jenyay.net
Дата:	14.02.07 16:45
Оценка:

Здравствуйте, Константин, Вы писали:

К>

К>a=[0 for x in range(100)] К>a=[0 for _ in range(100)] К>a=[0 for x in xrange(100)] К>a=[0 for _ in xrange(100)] К>a=[0]*100 К>

Спасибо, только не понял почему работают первые 4 способо В справке такого выражения для for не нашел.

Re[2]: [Python] Заполнить массив нулями

От:	Jenyay	http://jenyay.net
Дата:	14.02.07 16:45
Оценка:

Здравствуйте, Кодт, Вы писали:

К>

К>x = [0] * 10 # [0,0. 0] К>x = [0,1,2] * 10 # [0,1,2,0,1,2. 0] К>x = ["hello"] * 10 # ["hello","hello". "hello"] К># а теперь внимание, шухер! К>x = [[0,1,2]] * 10 # [[0,1,2],[0,1,2]. [0,1,2]] К>x[0][0] = 3 # [[3,1,2],[3,1,2]. [3,1,2]] - потому что внутренний список запомнился по ссылке К>

Спасибо, а я копал в сторону range, думал с ним надо как-то извернуться

Re[2]: [Python] Заполнить массив нулями

От:	Кодт
Дата:	15.02.07 11:14
Оценка:

Поправочка. Я там очепятался, из чего можно было сделать неверный вывод, будто [0,1,2]*10 даёт 10-элементный массив. На самом деле будет, конечно, 30-элементный.

К>x = [0,1,2] * 10 # [0,1,2,0,1,2. 0,1,2]

Перекуём баги на фичи!
Re[4]: [Python] Заполнить массив нулями

От:	Jenyay	http://jenyay.net
Дата:	15.02.07 15:01
Оценка:

Здравствуйте, Константин, Вы писали:

К>Это называется List Comprehensions.

Здорово, спасибо, удобная штука

Как дополнить нулями массив Python: простой способ

Чтобы дополнить массив нулями в Python, вы можете использовать функцию zfill() для каждого элемента массива или использовать функцию ljust() для выравнивания элементов массива по ширине и заполнения пробелами или нулями.

# Использование функции zfill() array = ["12", "345", "6789"] padded_array = [x.zfill(10) for x in array] print(padded_array) # ['0000000012', '0000000345', '0000006789'] # Использование функции ljust() array = ["12", "345", "6789"] padded_array = [x.ljust(10, '0') for x in array] print(padded_array) # ['1200000000', '3450000000', '6789000000']

Детальный ответ

Как дополнить нулями массив Python

В программировании часто возникает необходимость дополнить массив нулями. Это может быть полезно при обработке данных, заполнении пустых значений или для создания массивов фиксированного размера. В языке Python есть несколько способов, позволяющих достичь такого результата.

Способ 1: Использование цикла for

Один из простых способов дополнить массив нулями — использовать цикл for. Мы можем перебрать каждый элемент массива и присвоить ему значение 0.

 array = [1, 2, 3, 4, 5] for i in range(len(array)): array[i] = 0 print(array) 

 [0, 0, 0, 0, 0] 

В данном примере мы использовали функцию range(len(array)) для создания диапазона индексов массива. Затем мы присвоили каждому элементу значение 0.

Способ 2: Использование генератора списков

Другой способ дополнить массив нулями — использовать генератор списков. Это более краткий и элегантный способ, который позволяет создавать новый массив с нулями.

 length = 5 array = [0] * length print(array) 

 [0, 0, 0, 0, 0] 

В данном примере мы использовали операцию умножения для создания нового массива с заданным количеством нулей.

Способ 3: Использование функции numpy.zeros

Если вам нужно работать с массивами чисел с плавающей точкой или многомерными массивами, вы можете использовать библиотеку numpy. Она обладает мощными инструментами для работы с массивами и предоставляет функцию zeros, которая создает массив с заданным размером и заполняет его нулями.

 import numpy as np length = 5 array = np.zeros(length) print(array) 

 [0., 0., 0., 0., 0.] 

В данном примере мы использовали библиотеку numpy и функцию zeros для создания нового массива с нулями. Обратите внимание, что в данном случае массив содержит числа с плавающей точкой из-за настроек numpy по умолчанию.

Итог

В этой статье мы рассмотрели несколько способов дополнить массив нулями в языке программирования Python. Вы можете выбрать тот способ, который лучше всего подходит для вашей конкретной задачи. Используйте цикл for, генераторы списков или библиотеку numpy в зависимости от ваших потребностей. Не забывайте, что многие задачи можно решить несколькими способами, и выбор зависит от ваших личных предпочтений и требований проекта.

Python-сообщество

• Начало
• » Центр помощи
• » Помогите с задачей.

#1 Апрель 19, 2019 12:35:59

Rudey Зарегистрирован: 2019-02-17 Сообщения: 23 Репутация: 0 Профиль Отправить e-mail

Помогите с задачей.

Заполнить массив нулями, кроме первого и последнего элементов, которые должны быть равны единице.
P.S Проблема с заменой первого элемента в массиве.

#2 Апрель 19, 2019 12:50:26

py.user.next От: Зарегистрирован: 2010-04-29 Сообщения: 9636 Репутация: 839 Профиль Отправить e-mail

Помогите с задачей.

>>> lst = [0] * 50 >>> lst[0] = lst[-1] = 1 >>> lst [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1] >>>