Python массивы (матрицы): как создавать, формат и базовые операции

Работа с Python массивами имеет свои особенности. В таком языке программирования как Python, под массивами принято понимать определенную последовательность данных, целью которой является хранение однородных объектов.

По сути, массивы являются теми же списками, с оговоркой на ряд ограничений, например, на вход данных, их объем и т. д. Однако, данные ограничения не мешают массивам быть достаточно удобным и функциональным способом хранения данных.

На фото изображено окно программы Python.

Добавление нового массива

Перед процессом создание нового массива, необходимо выполнить некоторые действия. Для начала, стоит произвести импорт библиотеки, которая отвечает за работу с подобными объектами. Чтобы выполнить это действие, нужно добавить в файл программы следующую строку: from array import *.

Исходя из того, что массивы предназначены для работы с одним типом данных, то и, соответственно, размер ячеек этих данных также будет одинаков.

Для создания нового массива данных используется такая функция, как «array». Ниже представлен пример того, как заполняется массив с помощью перечисленных действий:

from array import *
data = array(‘i’, [2, 5, 4, 0, 8])

Функция «array» способна принимать два аргумента, одним из них является вид массива, который создается, другим – исходный перечень значений массива. В этом примере i является числом, размер которого составляет 2 б. Стоит отметить, что можно использовать не только этот примитив, но и другие – c, f и т. д.

Не стоит забывать, что в массиве, как уже отмечалось ранее, могут храниться данные только одного типа. При несоблюдении данного условия, при запуске программы выдается ошибка. Квадратные скобки [] служат для обращения к тому или иному элементу.

Действия для добавления нового элемента

Для того, чтобы в массиве появился новый элемент, необходимо воспользоваться таким методом, как «insert». Это делается с помощью ввода в созданный ранее объект двух значений, являющихся аргументами. Цифра 3 представляет собой не что иное, как само значение, а 4 указывает на место в массиве, где будет располагаться элемент, т. е. его индекс.

Действия для удаления нового элемента

В рассматриваемом языке программирования избавиться от лишних элементов можно посредством такого метода, как «pop». Данный метод имеет аргумент (3) и может быть вызван через объект, который создавался ранее, т. е. способом, аналогичным добавлению нового элемента.

data.pop(3)

После того, как произошло удаление лишнего, в массиве происходит сдвиг его содержимого таким образом, чтобы число свободных ячеек памяти совпало с текущим количеством элементов.

Проверка

Зачастую возникает необходимость проверки данных при работе с любой программой, которая проводится путем вывода на экран. Эта операция может быть совершена с помощью такой команды, как «print». Аргументом для этой функции является элемент массива, созданного ранее.

В нижеприведенном примере видно, что обработка массива происходит с помощью цикла «for», в котором любой элемент массива идентификатором i для передачи в «print».

После выполнения данных операций в виде столбца происходит поочередный вывод всех присвоенных до этого значений в виде целых чисел.

Двумерные и многомерные массивы

Часто возникают случаи, в которых одномерный массив оказывается слишком мал для иллюстрирования той или иной информации. К сожалению, в языке программирования «Python» отсутствует возможность создания двумерных и многомерных массивов, однако, возможно создание двумерных списков.

Как видно из представленного примера, в одном большом списке «d1» создается несколько списков «d2». Посредством двух циклов «for» две матрицы с размером 5 на 5 автоматически заполняются нулями. Метод «append» добавляет в список новый элемент (0), а метод «range» указывает на его величину (5).

Стоит также отметить, что в каждом новом цикле «for» используется своя переменная, которая выполняет представление текущего элемента внешнего (j) или внутренних (i) списков. Указание нужной ячейки в квадратных скобках с ориентацией на столбцы и строки d1[1][2] позволяет обратиться к данной ячейке из многомерного списка.

По тому же принципу строится и сложный список в виде многомерного массива.

Итог

В языке программирования Python для взаимодействия с наборами данных схожего типа используются массивы. Манипуляции содержимым подобной структуры позволяет проводить и стандартная библиотека платформы. Более того, в данном языке программирования поддерживается многомерное представление списков без ограничений на количество уровней.

Ссылка на основную публикацию