Python объявление трехмерного массива

Массивы Python

Основы

В Питоне нет структуры данных, полностью соответствующей массиву. Однако, есть списки, которые являются их надмножеством, то есть это те же массивы, но с расширенным функционалом. Эти структуры удобнее в использовании, но цена такого удобства, как всегда, производительность и потребляемые ресурсы. И массив, и список – это упорядоченные коллекции, но разница между ними заключается в том, что классический массив должен содержать элементы только одного типа, а список Python может содержать любые элементы.

shapito_list = [1, 'qwerty', 4/3, [345, ['a', ]]] print(shapito_list) # Вывод: [1, 'qwerty', 1.3333333333333333, [345, ['a', ]]]
 
Создание массива
 
Существует несколько способ создать массив. Ниже приведены примеры как это можно сделать. 
 
можно_так = [1, 2, 3, 4, 5] можно_так_2 = list('итерируемый объект') а_можно_и_так = [i for i in range(5)] print('можно_так:', можно_так) print('можно_так_2:', можно_так_2) print('а_можно_и_так:', а_можно_и_так) print('можно_так[0]:', можно_так[0]) print('а_можно_и_так[3]:', а_можно_и_так[3]) # Вывод: можно_так: [1, 2, 3, 4, 5] можно_так_2: ['и', 'т', 'е', 'р', 'и', 'р', 'у', 'е', 'м', 'ы', 'й', ' ', 'о', 'б', 'ъ', 'е', 'к', 'т'] а_можно_и_так: [0, 1, 2, 3, 4] можно_так[0]: 1 а_можно_и_так[3]: 3
 
Многомерный массив
 
Двухмерный массив в Python можно объявить следующим образом. 
 
example_array = [[-1, 0, 0, 1], [2, 3, 5, 8]] print(example_array[0]) print(example_array[1]) print(example_array[0][3]) # Вывод: [-1, 0, 0, 1] [2, 3, 5, 8] 1
 
example_array = [[[-1, 0], [0, 1]], [[2, 3], [5, 8]]] print(example_array[0]) print(example_array[1]) print(example_array[0][1]) print(example_array[0][1][0]) # Вывод: [[-1, 0], [0, 1]] [[2, 3], [5, 8]] [0, 1] 0
 
Операции с массивами
 
Давайте теперь рассмотрим операции, которые Пайтон позволяет выполнять над массивами.
 
Обход массива с использованием цикла for
 
Мы можем использовать цикл for для обхода элементов массива. 
 
example_array = [1, 2, 3] for i in range(len(example_array)): print(example_array[i]) # Вывод: 1 2 3
 
Здесь представлен подход, свойственный большинству языков программирования. В Python же есть свой, более удобный вариант. 
 
example_array = [1, 2, 3] for i in example_array: print(i) # Вывод: 1 2 3
 
Обход многомерного массива
 
Для того чтоб получить элементы многомерного массива придётся использовать вложенные циклы. 
 
example_array = [[1, 2], [3, 4]] for i in example_array: for x in i: print(x) # Вывод: 1 2 3 4
 
Добавление
 
Мы можем использовать функцию insert() для вставки элемента по указанному индексу. Элементы из указанного индекса сдвигаются вправо на одну позицию. 
 
example_array = [[1, 2], [3, 4]] example_array.insert(0, -1) example_array.insert(2, [-1, 13, 64]) print(example_array) # Вывод: [-1, [1, 2], [-1, 13, 64], [3, 4]]
 
example_array = [[1, 2], [3, 4]] example_array.append(-1) example_array.append([-1, 13, 64]) print(example_array) # Вывод: [[1, 2], [3, 4], -1, [-1, 13, 64]]
 
example_array = [1, 2, 3, 4] example_array.extend([5, 6]) print(example_array) # Вывод: [1, 2, 3, 4, 5, 6]
 
Определение размера
 
Используйте метод len() чтобы вернуть длину массива (число элементов массива). 
Не стоит путать размер массива с его размерностью! 
 
example_array = [[1, 2], [3, 4]] print('Размер массива:', len(example_array)) example_array.append(-1) print('Размер массива:', len(example_array)) example_array.append([-1, 13, 64]) print('Размер массива:', len(example_array)) # Вывод: Размер массива: 2 Размер массива: 3 Размер массива: 4
 
Поскольку индексация элементов начинается с нуля, длина массива всегда на единицу больше, чем индекс последнего элемента. 
 
example_array = [[1, 2], [3, 4]] print('Равна ли длина массива номеру последнего элемента + 1?', len(example_array) is (example_array.index(example_array[-1]) + 1)) example_array.append(-1) print('Увеличили размер массива.') print('Равна ли теперь длина массива номеру последнего элемента + 1?', len(example_array) is (example_array.index(example_array[-1]) + 1)) # Вывод: Равна ли длина массива номеру последнего элемента + 1? True Увеличили размер массива. Равна ли теперь длина массива номеру последнего элемента + 1? True
 
Небольшое пояснение: метод списка .index() возвращает индекс элемента, значение которого совпадает с тем, которое передали методу. Здесь мы передаём значение последнего элемента и, таким образом, получаем индекс последнего элемента. Будьте осторожны: если в списке есть повторяющиеся значения, этот приём не сработает!
 
Срез
 
Срез Python предоставляет особый способ создания массива из другого массива. 
 
example_array = [[1, 2], [3, 4]] print(example_array[::-1]) print(example_array[1:]) print(example_array[0][:-1]) # Вывод: [[3, 4], [1, 2]] [[3, 4]] [1]
 
Функция pop
 
В Python удалить ненужные элементы из массива можно при помощи метода pop, аргументом которого является индекс ячейки. Как и в случае с добавлением нового элемента, метод необходимо вызвать через ранее созданный объект. 
 
example_array = [1, 2, 6, 3, 4] print(example_array.pop(4)) print(example_array) # Вывод: 4 [1, 2, 6, 3]
 
После выполнения данной операции содержимое массива сдвигается так, чтобы количество доступных ячеек памяти совпадало с текущим количеством элементов.
 
Методы массива
 
В Python есть набор встроенных методов, которые вы можете использовать при работе с list.
 
 
 
Метод
 
Значение
 
  
 
 
append()
 
Добавляет элементы в конец списка
 
 
 
clear()
 
Удаляет все элементы в списке
 
 
 
copy()
 
Возвращает копию списка
 
 
 
count()
 
Возвращает число элементов с определенным значением
 
 
 
extend()
 
Добавляет элементы списка в конец текущего списка
 
 
 
index()
 
Возвращает индекс первого элемента с определенным значением
 
 
 
insert()
 
Добавляет элемент в определенную позицию
 
 
 
pop()
 
Удаляет элемент по индексу
 
 
 
remove()
 
Убирает элементы по значению
 
 
 
reverse()
 
Разворачивает порядок в списке
 
 
 
sort()
 
Сортирует список
 
 
 
 
Модуль array
 
Если Вам всё-таки нужен именно классический массив, вы можете использовать встроенный модуль array. Он почти не отличается от структуры list, за исключением, пожалуй, объявления. 
Вот небольшая демонстрация: 
 
import array example_array = array.array('i', [1, 2, 6, 3, 4]) # превый аргумент указывает на тип элементов. i означает integer example_array.insert(0, -1) print('После вставки:', example_array) example_array.append(-1) print('После добавления в конец:', example_array) example_array.extend([5, 6]) print('После объединения со списком:', example_array) print('Удалён элемент:', example_array.pop(4)) print('После удаления элемента:', example_array) print('Срез:', example_array[0:4]) # Вывод: После вставки: array('i', [-1, 1, 2, 6, 3, 4]) После добавления в конец: array('i', [-1, 1, 2, 6, 3, 4, -1]) После объединения со списком: array('i', [-1, 1, 2, 6, 3, 4, -1, 5, 6]) Удалён элемент: 3 После удаления элемента: array('i', [-1, 1, 2, 6, 4, -1, 5, 6]) Срез: array('i', [-1, 1, 2, 6])
 
Типы элементов массива
 
Элементы массива в модуле array могут быть следующих типов:
 
 
 
Код типа
 
Тип в C
 
Тип в python
 
  
 
 
‘b’
 
signed char
 
int
 
 
 
‘B’
 
unsigned char
 
int
 
 
 
‘h’
 
signed short
 
int
 
 
 
‘H’
 
unsigned short
 
int
 
 
 
‘i’
 
signed int
 
int
 
 
 
‘I’
 
unsigned int
 
int
 
 
 
‘l’
 
signed long
 
int
 
 
 
‘L’
 
unsigned long
 
int
 
 
 
‘q’
 
signed long long
 
int
 
 
 
‘Q’
 
unsigned long long
 
int
 
 
 
‘f’
 
float
 
float
 
 
 
‘d’
 
double
 
float
 
 
 
 
Как Вы можете видеть, со строками модуль не работает.
 
Источник
 
Python: двумерные и многомерные массивы
 
Иногда для правильного представления набора данных простого одномерного массива недостаточно. В таких случаях используют двумерные и многомерные массивы. Однако в Python 3 таких массивов, по сути, не существует. Но это не проблема, так как базовые возможности платформы позволяют легко создавать двумерные списки.
 
Двумерный массив в Python
 
Давайте посмотрим на элементы подобной конструкции массива. Обратите внимание, что они располагаются в столбцах и строках, которые заполняются следующим образом:
 
 
a1 = [] for j in range(5): a2 = [] for i in range(5): a2.append(0) a1.append(a2)
 
Мы можем увидеть, что главная идея реализации двумерного набора данных — создание нескольких списков a2 внутри одного большого списка a1. Далее, посредством 2-х циклов for осуществляется автозаполнение нулями матрицы, имеющей размерность 5×5. И эту задачу успешно решают методы append и range — первый добавляет в список новый элемент (0), второй устанавливает его величину (5).
 
Следует сказать, что для каждого нового for-цикла применяется своя временная переменная, которая выполняет представление текущего элемента внутренних (i) или внешнего (j) списков. Чтобы обратиться к требуемой ячейке многомерного списка, надо указать её координаты в квадратных скобках, ориентируясь при этом на строки и столбцы: a1[1][2].
 
Многомерный массив в Python
 
В предыдущем случае мы говорили о двумерном массиве, который представлен в виде сложного списка. Собственно говоря, в случае с многомерным массивом суть не изменилась, поэтому его можно реализовать по аналогичному принципу «списки внутри списка». В следующем примере мы создадим трехмерный массив, заполняемый нулевыми элементами посредством 3-х циклов for. В результате программа сформирует матрицу размерностью 5×5×5.
 
 
a1 = [] for k in range(5): a2 = [] for j in range(5): a3 = [] for i in range(5): a3.append(0) a2.append(a3) a1.append(a3)
 
Как и в случае с 2-мерным массивом в Python, мы можем обращаться к требуемой ячейке многомерного массива, используя индексы в квадратных скобках: a1[4][2][3].
 
Выводы
 
Итак, для взаимодействия с данными и наборами данных одного типа в Python часто применяют массивы. Стандартная библиотека платформы даёт возможность успешно работать с такой структурой. При этом поддерживается многомерное представление списков, а ограничения на количество уровней так называемого массива отсутствует.
 
Источник
 
Python объявление трехмерного массива
 
 
 
2. Изменяем форму с помощью метода reshape()
 
Оси и измерения. Чтобы изменить форму массива a1 , используем метод reshape() . Преобразуем одномерный массив из 12 чисел в двумерную таблицу размером 3×4. Первое число – количество строк, второе – столбцов. Строки соответствуют оси (англ. axis) 0, столбцы – оси 1. Ещё их называют измерениями (англ. dimensions).
 
 
 
Автоматическое вычисление размерности. Если нужно, чтобы NumPy сам определил размер незаданного измерения, передайте на этой позиции значение -1 :
 
 
 
Какую размерность имеет исходный массив a1 ? Может показаться, что массив a1 имеет размерность (1, 12) . Но это одномерный массив с размерностью (12, ) . Чтобы преобразовать одномерный массив к двумерному, используем метод reshape() :
 
 
 
 
 
Теперь соберём из них трёхмерный массив:
 
 
 
  
 
Источники
 
Источник
 
Читайте также:  Php curl базовая авторизация