- Массивы в Python
- Пример
- Многомерный массив
- Обход массива с использованием цикла for
- Обход 2D-массива
- Добавление
- Определение размера
- Срез
- Вставка массива
- Функция pop
- Двумерный массив в Python
- Объявление двумерного массива
- Insert
- Как обновить элементы в двумерном массиве?
- Как удалить значения?
- Размер или длина
- Добавление
- Нарезка
- Двумерные массивы в Python и методы работы с ними
- Создание двумерных массивов
- Способы ввода двумерных массивов
- Вывод двумерных массивов
- Обработка двумерных массивов
- Итог
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)
Двумерный массив в Python
Array — это в основном структура данных, в которой данные хранятся линейно. В Python нет эксклюзивного объекта массива, потому что пользователь может выполнять все операции с массивом, используя список.
Итак, Python выполняет все операции, связанные с массивами, с помощью объекта списка. Массив в Python представляет собой упорядоченный набор элементов в последовательном порядке.
Синтаксис объявления массива:
Двумерные массивы — это в основном массивы внутри массивов. Здесь позиция элемента данных доступна с помощью двух индексов. Он представлен в виде таблицы rows and columns элементов данных.
Объявление двумерного массива
array-name = [ [d1, d2, . dn], [e1, e2, . en] ]
array_input = [ [10,12,14] ,[0,1,2] ] print(array_input[0]) # printing elements of row 0 print(array_input[1]) # printing elements of row 1
Вход в двумерный массив предоставляется в виде строк и столбцов.
size = int(input()) array_input = [] for x in range(size): array_input.append([int(y) for y in input().split()]) print(array_input)
Insert
Элементы в 2D-массив могут быть вставлены с помощью функции insert() указывающей индекс и позицию вставляемого элемента.
from array import * input = [[1,1,1,1], [12,12,12,12]] print("Array before insertion of elements: ") print(input) input.insert(1, [1,3,5,7,9]) print("Array after insertion of elements: ") for x in input: for y in x: print(y,end = " ") print()
Как обновить элементы в двумерном массиве?
Элементы могут быть обновлены, а значения могут быть изменены путем переназначения значений с использованием индекса массива.
from array import * input = [[1,1,1,1], [12,12,12,12]] print("Array before Updation of elements: ") print(input) input[0] = [10,8] input[1][1] = 9 print("Array after updation of elements: ") for x in input: for y in x: print(y,end = " ") print()
Как удалить значения?
Элементы из двумерного массива можно удалить с помощью метода del() .
from array import * input = [[1,1,1,1], [12,12,12,12], [0,2]] print("Array before Deletion of elements: ") print(input) del(input[1]) print("Array after Deletion of elements: ") for x in input: for y in x: print(y,end = " ") print()
Размер или длина
Длину массива можно определить с помощью метода len() .
array_input = [[3,9],[0,3,7,10]] print(len(array_input))
Добавление
Элементы могут быть добавлены к массиву с помощью метода append() . Элемент добавляется в конец массива.
from array import * input = [[1,1,1,1], [12,12,12,12], [0,2]] print("Array before appending the elements: ") print(input) input.append([1,2]) print("Array after appending of the elements: ") for x in input: for y in x: print(y,end = " ") print()
Нарезка
Нарезка массива используется для доступа к нескольким значениям в массиве.
array1 = [[1,2,3],[4,5,6,7]] #python array slice array2 = array1[1:3] #index 1 to 2 print(array2) array2 = array1[:1] #index 0 to 1 print(array2)
Двумерные массивы в Python и методы работы с ними
Иногда нам приходится использовать таблицы с данными для решения своих задач. Такие таблицы называются матрицами или двумерными массивами.
В Python подобные таблицы можно представить в виде списка, элементы которого являются другими списками. Для примера создадим таблицу с тремя столбцами и тремя строками, заполненными произвольными буквами:
mas = [['й', 'ц', 'у'], ['к','е','н'], ['г', 'ш', 'щ']] #Вывод всего двумерного массива print(mas) #Вывод первого элемента в первой строке print(mas[0][0]) # Выведет й #Вывод третьего элемента в третьей строке print(mas[2][2]) # Выведет щ
Создание двумерных массивов
Создать такой массив в Python можно разными способами. Разберем первый:
# Создание таблицы с размером 3x3, заполненной нулями a = 3 mas = [0] * a for i in range(a): mas[i] = [0] * a print(mas) # Выведет [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
Второй способ предполагает создание пустого списка с добавлением в него новых списков. Рассмотрим на примере:
# Создание таблицы с размером 2x2, заполненной единицами
a = 2 mas = [] for i in range(a): mas.append([0] * a) print(mas) # Выведет [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]
Третьим и самым простым способом является генератор списков с x строками, которые будут состоять из y элементов. Пример:
# Создание таблицы с размером 3x3, заполненной двойками a = 3 mas = [[2] * a for i in range(a)] print(mas) # Выведет [[2, 2, 2], [2, 2, 2], [2, 2, 2]]
Способы ввода двумерных массивов
Допустим, нам нужно ввести двумерный массив после запуска нашей программы. Для этого мы можем создать программу, которая будет построчно считывать значения нашего массива, а также количество строк в нем. Рассмотрим на примере:
a=int(input()) mas = [] for i in range(a): mas.append(list(map(int, input().split()))) print(mas)
Запускаем программу и сначала вводим количество строк в массиве (допустим, 3). Далее вводим строки в порядке их очереди. Например:
После этого данная программа выведет наш двумерный массив: [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]].
То же самое можно сделать с помощью генератора двумерных массивов:
mas = [list(map(int, input().split())) for i in range(int(input()))] # Вводим 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 print(mas) # Выведет [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]
Вывод двумерных массивов
Для обработки и вывода списков используются два вложенных цикла. Первый цикл – по порядковому номеру строки, второй – по ее элементам. Например, вывести массив можно так:
mas = [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]] for i in range(0, len(mas)): for i2 in range(0, len(mas[i])): print(mas[i][i2], end=' ') print() # Выведет 1 1 1 1 1 1 1 1 1
То же самое можно сделать не по индексам, а по значениям массива:
mas = [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]] for i in mas: for i2 in i: print(i2, end=' ') print() # Выведет 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Способ с использованием метода join():
mas = [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]] for i in mas: print(' '.join(list(map(str, i)))) # Выведет 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Вывод одной из строк двумерного массива можно осуществить с помощью цикла и того же метода join(). Для примера выведем вторую строку в произвольном двумерном массиве:
mas = [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] string = 2 for i in mas[string-1]: print(i, end=' ') # Выведет 1 1 1
Для вывода определенного столбца в двумерном массиве можно использовать такую программу:
mas = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]] column = 2 for i in mas: print(i[column-1], end=' ') # Выведет 2 5 8
Обработка двумерных массивов
Составим произвольный двумерный массив с числами и размерностью 4×4:
2 4 7 3 4 5 6 9 1 0 4 2 7 8 4 7
Теперь поставим числа в каждой строке по порядку:
mas = [[2, 4, 7, 3], [4, 5, 6, 9], [1, 0, 4, 2], [7, 8, 4, 7]] mas2 = [] for i in mas: mas2.append(sorted(i)) print(mas2) # Выведет [[2, 3, 4, 7], [4, 5, 6, 9], [0, 1, 2, 4], [4, 7, 7, 8]]
А теперь расставим все числа по порядку, вне зависимости от их нахождения в определенной строке:
mas = [[2, 4, 7, 3], [4, 5, 6, 9], [1, 0, 4, 2], [7, 8, 4, 7]] mas2 = [] for i in mas: for i2 in i: mas2.append(i2) mas=sorted(mas2) for x in range(0, len(mas), 4): e_c = mas[x : 4 + x] if len(e_c) < 4: e_c = e_c + [None for y in range(n - len(e_c))] print(list(e_c)) # Выведет [0, 1, 2, 2] [3, 4, 4, 4] [4, 5, 6, 7] [7, 7, 8, 9]
Итог
Мы разобрались в основах двумерных массивов в Python, научились создавать, вводить и выводить их, а также рассмотрели примеры обработки. Надеюсь, статья оказалась полезной для вас!