Python добавить элементы в массив

Индексирование массивов

Когда ваши данные представлены с помощью массива NumPy, вы можете получить к ним доступ с помощью индексации.

Давайте рассмотрим несколько примеров доступа к данным с помощью индексации.

Одномерное индексирование

Как правило, индексирование работает так же, как вы ожидаете от своего опыта работы с другими языками программирования, такими как Java, C # и C ++.

Например, вы можете получить доступ к элементам с помощью оператора скобок [], указав индекс смещения нуля для значения, которое нужно получить.

При выполнении примера печатаются первое и последнее значения в массиве.

Задание целых чисел, слишком больших для границы массива, приведет к ошибке.

При выполнении примера выводится следующая ошибка:

Одно из ключевых отличий состоит в том, что вы можете использовать отрицательные индексы для извлечения значений, смещенных от конца массива.

Например, индекс -1 относится к последнему элементу в массиве. Индекс -2 возвращает второй последний элемент вплоть до -5 для первого элемента в текущем примере.

При выполнении примера печатаются последний и первый элементы в массиве.

Двумерное индексирование

Индексация двумерных данных аналогична индексации одномерных данных, за исключением того, что для разделения индекса для каждого измерения используется запятая.

Это отличается от языков на основе C, где для каждого измерения используется отдельный оператор скобок.

Например, мы можем получить доступ к первой строке и первому столбцу следующим образом:

При выполнении примера печатается первый элемент в наборе данных.

Если нас интересуют все элементы в первой строке, мы можем оставить индекс второго измерения пустым, например:

Это печатает первый ряд данных.

Массив Python

Python поддерживает все операции, связанные с массивом через объект своего списка. Начнем с одномерного инициализации массива.

Пример массива Python

Элементы массива Python определены в скобках И они разлучены запятыми. Ниже приведен пример объявления одномерного массива Python.

arr = 
print (arr)
print (arr)
print (arr)

Выход из двухмерного массива пример программы будет:

3
5

Индексирование массива начинается от 0. Таким образом, значение индекса 2 переменной ARR составляет 3.

В некоторых других языках программирования, такие как Java, когда мы определяем массив, нам также нужно определить тип элемента, поэтому мы ограничиваем хранение только в том виде данных в массиве. Например, умеет хранить только целые данные.

Но Python дает нам гибкость иметь различные данные данных в том же массиве. Это круто, верно? Давайте посмотрим пример.

student_marks = 
marks = student_marks+student_marks
print(student_marks + ' has got in total = %d + %f = %f ' % (student_marks, student_marks, marks ))

Он дает следующий выход:

Akkas has got in total = 45 + 36.500000 = 81.500000 marks

В приведенном выше примере вы можете увидеть это, Массив имеют три типа данных – строка, int и float.

Python многомерный массив

Двухмерный массив в Python может быть объявлен следующим образом.

arr2d =  , ]
print(arr2d) # prints elements of row 0
print(arr2d) # prints elements of row 1
print(arr2d) # prints element of row = 1, column = 1

Это даст следующий вывод:

                                                                                                                                                                       
                                                                                                                                                                       
4  

Точно так же мы можем определить трехмерный массив или многомерный массив в Python.

Примеры массива Python

Теперь, когда мы знаем, как определить и инициализировать массив в Python. Мы рассмотрим разные операции, которые мы можем выполнить на массиве Python.

Массив Python, проходящая с использованием для петли

Мы можем использовать для петли для прохождения сквозь элементы массива. Ниже приведен простой пример для цикла для прохождения через массив.

arrayElement = 
for i in range(len(arrayElement)):
   print(arrayElement)

Ниже изображения показывает вывод, создаваемый вышеупомянутым примером примера массива.

Пересекающий 2D-массив, используя для петли

Следующий код распечатает элементы ROW-WISE, а затем следующая часть печатает каждый элемент данного массива.

arrayElement2D =  ,  ]
for i in range(len(arrayElement2D)):
   print(arrayElement2D)

for i in range(len(arrayElement2D)):
   for j in range(len(arrayElement2D)):
       print(arrayElement2D)

Это выведет:

Python Array Append

arrayElement = 
arrayElement.append('Four')
arrayElement.append('Five')
for i in range(len(arrayElement)):
   print(arrayElement)

Новый элемент четыре и пять будут добавлены в конце массива.

One
2
Three
Four
Five

Вы также можете добавить массив на другой массив. Следующий код показывает, как вы можете сделать это.

arrayElement = 
newArray = 
arrayElement.append(newArray);
print(arrayElement)

]

Теперь наш одномерный массив наращивания превращается в многомерное массив.

Массив Python размер

Мы можем использовать Функция для определения размера массива. Давайте посмотрим на простой пример для длины массива Python.

arr = 

arr2d = ,]

print(len(arr))
print(len(arr2d))
print(len(arr2d))
print(len(arr2d))

Нарезание массива Python

Python предоставляет особый способ создания массива из другого массива, используя нотацию среза. Давайте посмотрим на несколько примеров ломтиков наращиваний Python.

arr = 

#python array slice

arr1 = arr #start to index 2
print(arr1)

arr1 = arr #index 2 to end of arr
print(arr1)

arr1 = arr #start to index 2
print(arr1)

arr1 = arr #copy of whole arr
print(arr1)

arr1 = arr # from index 1 to index 5 with step 2
print(arr1)

Ниже приведены изображение Python Array Slice Program Example.

Мы можем вставить элемент в массиве, используя функция.

arr = 

arr.insert(3,10)

print(arr)

Python Array POP.

Мы можем вызвать функцию POP на массиве, чтобы удалить элемент из массива по указанному индексу.

arr = 

arr.insert(3,10)
print(arr)

arr.pop(3)
print(arr)

Это все о массиве Python и разных операций, которые мы можем выполнить для массивов в Python.

Обратитесь в массив списка в Python

Как мы уже обсуждали Списки и Массивы похожи в Python. Там, где основное различие между ними, в том, что массивы позволяют только элементы одного и того же типа данных, в то время как списки позволяют им быть разными.

Поскольку Python не поддерживает обычные массивы, мы можем использовать списки, чтобы изобразить то же самое и попытаться отменить их. Давайте посмотрим на разные методы, следующие, которые мы можем достичь этой задачи,

1. Использование списка нарезка, чтобы изменить массив в Python

Мы можем изменить массив списка, используя нарезка методы. Таким образом, мы фактически создаем новый список в обратном порядке как у оригинального. Давайте посмотрим, как:

#The original array
arr = 
print("Array is :",arr)

res = arr #reversing using list slicing
print("Resultant new reversed array:",res)

Выход :

Array is : 
Resultant new reversed array: 

2. Использование метода обратного ()

Python также предоставляет встроенный метод Это непосредственно меняет порядок элементов списка прямо на исходном месте.

Примечание : Таким образом, мы меняем порядок фактического списка. Следовательно, исходный порядок потерян.

#The original array
arr = 
print("Before reversal Array is :",arr)

arr.reverse() #reversing using reverse()
print("After reversing Array:",arr)

Выход :

Before reversal Array is : 
After reversing Array: 

3. Использование обратного () метода

У нас еще один метод, Что при прохождении со списком возвращает намерение имеющих только элементы списка в обратном порядке. Если мы используем Метод на этом намечном объекте мы получаем новый список, который содержит наш обратный массив.

#The original array
arr = 
print("Original Array is :",arr)
#reversing using reversed()
result=list(reversed(arr))
print("Resultant new reversed Array:",result)

Выход :

Original Array is : 
Resultant new reversed Array: 

Как преобразовать список 1D Python в Numpy Array?

Проблема : Учитывая одномерный список Python. Как преобразовать его в Numpy Array?

Пример : У вас есть следующий 1d Python список целых чисел.

lst = 

Вы хотите преобразовать его в Numpy Array.

array()

Метод 1: NP.array (…)

Самый простой способ преобразовать список Python в Numpy Array – использовать Функция, которая предпринимает и возвращает Numpy Array.

import numpy as np
lst = 
print(np.array(lst))

Вывод:

# 

Это создает новую структуру данных в памяти. Изменения в исходном списке не видны переменной, которая содержит Numpy Array:

lst = 
a = np.array(lst)
lst.append(999)
print(a)
# 

Элемент который сейчас является частью списка не является частью массива Отказ

Способ 2: np.asarray (…)

Альтернатива – использовать Функция, которая принимает один аргумент – итабельный – и преобразует его в Numpy Array. Разница в Это то, что он не создает новую копию в памяти, если вы передаете небольшой массив. Все изменения, сделанные на оригинальном массиве, отражены на Numpy Array! Так что будь осторожен.

lst = 
a = np.array(lst)
b = np.asarray(a)
a = 99
print(b)
# 

Массив создается с помощью Функция, так что если вы измените значение массива изменение будет отражено на переменной (потому что они указывают на тот же объект в памяти).

Добро пожаловать в NumPy!

NumPy (NumericalPython) — это библиотека Python с открытым исходным кодом, которая используется практически во всех областях науки и техники. Это универсальный стандарт для работы с числовыми данными в Python, и он лежит в основе научных экосистем Python и PyData. В число пользователей NumPy входят все — от начинающих программистов до опытных исследователей, занимающихся самыми современными научными и промышленными исследованиями и разработками. API-интерфейс NumPy широко используется в пакетах Pandas, SciPy, Matplotlib, scikit-learn, scikit-image и в большинстве других научных и научных пакетов Python.

Библиотека NumPy содержит многомерный массив и матричные структуры данных (дополнительную информацию об этом вы найдете в следующих разделах). Он предоставляет ndarray, однородный объект n-мерного массива, с методами для эффективной работы с ним. NumPy может использоваться для выполнения самых разнообразных математических операций над массивами. Он добавляет мощные структуры данных в Python, которые гарантируют эффективные вычисления с массивами и матрицами, и предоставляет огромную библиотеку математических функций высокого уровня, которые работают с этими массивами и матрицами.

Узнайте больше о NumPy здесь!

GIF черезgiphy

Установка NumPy

Чтобы установить NumPy, я настоятельно рекомендую использовать научный дистрибутив Python. Если вам нужны полные инструкции по установке NumPy в вашей операционной системе, вы можетенайти все детали здесь,

Если у вас уже есть Python, вы можете установить NumPy с помощью

conda install numpy

или

pip install numpy

Если у вас еще нет Python, вы можете рассмотреть возможность использованияанаконда, Это самый простой способ начать. Преимущество этого дистрибутива в том, что вам не нужно слишком беспокоиться об отдельной установке NumPy или каких-либо основных пакетов, которые вы будете использовать для анализа данных, таких как pandas, Scikit-Learn и т. Д.

Если вам нужна более подробная информация об установке, вы можете найти всю информацию об установке наscipy.org,

фотоАдриеннотPexels

Если у вас возникли проблемы с установкой Anaconda, вы можете ознакомиться с этой статьей:

Как импортировать NumPy

Каждый раз, когда вы хотите использовать пакет или библиотеку в своем коде, вам сначала нужно сделать его доступным.

Чтобы начать использовать NumPy и все функции, доступные в NumPy, вам необходимо импортировать его. Это можно легко сделать с помощью этого оператора импорта:

import numpy as np

(Мы сокращаем «numpy» до «np», чтобы сэкономить время и сохранить стандартизированный код, чтобы любой, кто работает с вашим кодом, мог легко его понять и запустить.)

В чем разница между списком Python и массивом NumPy?

NumPy предоставляет вам огромный выбор быстрых и эффективных числовых опций. Хотя список Python может содержать разные типы данных в одном списке, все элементы в массиве NumPy должны быть однородными. Математические операции, которые должны выполняться над массивами, были бы невозможны, если бы они не были однородными.

Зачем использовать NumPy?

фотоPixabayотPexels

Массивы NumPy быстрее и компактнее, чем списки Python. Массив потребляет меньше памяти и намного удобнее в использовании. NumPy использует гораздо меньше памяти для хранения данных и предоставляет механизм задания типов данных, который позволяет оптимизировать код еще дальше.

Что такое массив?

Массив является центральной структурой данных библиотеки NumPy. Это таблица значений, которая содержит информацию о необработанных данных, о том, как найти элемент и как интерпретировать элемент. Он имеет сетку элементов, которые можно проиндексировать в Все элементы имеют одинаковый тип, называемыймассив dtype(тип данных).

Массив может быть проиндексирован набором неотрицательных целых чисел, логическими значениями, другим массивом или целыми числами.рангмассива это количество измерений.формамассива — это кортеж целых чисел, дающий размер массива по каждому измерению.

Одним из способов инициализации массивов NumPy является использование вложенных списков Python.

a = np.array(, , ])

Мы можем получить доступ к элементам в массиве, используя квадратные скобки. Когда вы получаете доступ к элементам, помните, чтоиндексирование в NumPy начинается с 0, Это означает, что если вы хотите получить доступ к первому элементу в вашем массиве, вы получите доступ к элементу «0».

print(a)

Выход:

Массивы в Python

Python массивы и списки представляют собой простой набор связанных значений, которые называются элементами. Обычно это любой тип данных, включая объекты или другие списки! При работе с массивами все данные должны быть одинаковыми — нельзя хранить вместе строки и целые числа. Вам почти всегда придется указывать, сколько элементов нужно хранить. Динамические массивы существуют, но проще начать с массивов фиксированной длиной.

Python несколько усложняет ситуацию. Он не всегда придерживается строгих определений структур данных. Большинство объектов в Python обычно являются списками, поэтому создавая массив, вы проделываете больше работы. Вот начальный код:

from array import array
numbers = array('i', )
print numbers

Первая строка импортирует модуль array, необходимый для работы с массивами. Вторая строка создает новый массив numbers и инициализирует его значениями 2, 4, 6 и 8. Каждому элементу присваивается целочисленное значение, называемое ключом или индексом. Ключи начинаются с нуля, поэтому будет обращаться к первому элементу (2):

Вам наверно интересно, для чего используется «i». Это typecode, который сообщает Python, что массив будет хранить целые числа. Обычно подобные вещи в Python не нужны. Причина этого проста. Массивы в Python основаны на базовых C-массивах операционной системы. Это означает, что они быстрые и стабильные, но не всегда могут придерживаться синтаксиса Python.

Нельзя хранить элементы разных типов в этих массивах. Допустим, вы захотели сохранить строку «makeuseof.com»:

numbers = array('i', )

Это вызовет исключение при работе с Python массивом строк:

Вот как можно вывести все элементы:

print numbers

Этот метод доступа к элементам массива работает хорошо, и идеально подходит для решения задачи. Плохо то, что это — доступ ко всему массиву.

Каждый язык программирования реализует цикл, который идеально подходит для итерации (циклизации) над элементами списка.

Наиболее распространенные циклы while и for. Python делает это еще проще, предоставляя цикл for in:

for number in numbers:
    print number

Обратите внимание на то, что вам не нужно обращаться к элементам по их ключу. Это лучший способ работы с массивом

Альтернативный способ перебора списка — это цикл for:

for i in range(len(numbers)):
    print numbers

Этот пример делает то же самое, что и предыдущий. Но в нем нужно указать количество элементов в массиве (len (cars)), а также передать i в качестве ключа. Это почти тот же код, который выполняется в цикле for in. Этот способ обеспечивает большую гибкость и выполняется немного быстрее (хотя цикла for in в большинстве случаев более чем достаточно).

Добавьте массив NumPy в другой

Вы можете добавить массив NumPy в другой массив NumPy с помощью метода append ().

Рассмотрим следующий пример:

import numpy
 
a = numpy.array()
 
b = numpy.array()
 
newArray = numpy.append(a, b)
 
print("The new array = ", newArray)

В этом примере создается массив NumPy “a”, а затем создается другой массив с именем “b”. Затем мы использовали метод append() и передали два массива. Поскольку массив “b” передается в качестве второго аргумента, он добавляется в конце массива “a”.

Как мы видели, работа с массивами NumPy очень проста. Массивы NumPy очень важны при работе с большинством библиотек машинного обучения. Итак, мы можем сказать, что NumPy-это ворота в искусственный интеллект.

Массив нарезки в Python с методом ломтика ()

Способ в Python возвращает последовательность индексов, начиная от Начать к Стоп-1 с данным шаг значение.

Похоже на предыдущие случаи, здесь также значения по умолчанию начать и остановки равно 0, а этап равен 1.

import array
import numpy as np

#array initialisation
array_arr = array.array('i',)
np_arr = np.array()

s = slice(3,9,3)

#slicing array with slice()
print("Sliced array: ", array_arr)
print("Sliced NumPy array: ", np_arr)

Выход :

Sliced array:  array('i', )
Sliced NumPy array:  

Здесь, во-первых, мы инициализировали две массивы, один из модуль и другой от модуль. Метод называется с запуском, остановкой и шагом, упомянутым как 3 , 9 и 3 соответственно. Следовательно, когда мы передаем эту последовательность Для массивов мы получаем нарезанные массивы со значениями, содержащими элементы по индексам 3 и 6 Отказ

Следовательно, вывод оправдан.

Примечание : Всегда оригинальный массив сохраняется неповрежденным и остается нетронутым. При необходимости нарезанный массив может храниться в некоторой переменной.

How to create arrays in Python?

In Python, we use following syntax to create arrays:

Class array.array(type code) 

For Example

import array as myarray
abc = myarray.array('d', )

The above code creates an array having integer type. The letter ‘d’ is a type code.

Following tables show the type codes:

Type code	Python type	C Type	Min size(bytes)
‘u’	Unicode character	Py_UNICODE	2
‘b’	Int	Signed char	1
‘B’	Int	Unsigned char	1
‘h’	Int	Signed short	2
‘l’	Int	Signed long	4
‘L’	Int	Unsigned long	4
‘q’	Int	Signed long long	8
‘Q’	Int	Unsigned long long	8
‘H’	Int	Unsigned short	2
‘f’	Float	Float	4
‘d’	Float	Double	8
‘i’	Int	Signed int	2
‘I’	Int	Unsigned int	2

Reversing an Array of Array Module in Python

Even though Python doesn’t support arrays, we can use the Array module to create array-like objects of different data types. Though this module enforces a lot of restrictions when it comes to the array’s data type, it is widely used to work with array data structures in Python.

Now, let us see how we can reverse an array in Python created with the Array module.

1. Using reverse() Method

Similar to lists, the method can also be used to directly reverse an array in Python of the Array module. It reverses an array at its original location, hence doesn’t require extra space for storing the results.

import array

#The original array
new_arr=array.array('i',)
print("Original Array is :",new_arr)

#reversing using reverse()
new_arr.reverse()
print("Reversed Array:",new_arr)

Output:

Original Array is : array('i', )
Resultant new reversed Array: array('i', )

2. Using reversed() Method

Again, the method when passed with an array, returns an iterable with elements in reverse order. Look at the example below, it shows how we can reverse an array using this method.

import array

#The original array
new_arr=array.array('i',)
print("Original Array is :",new_arr)

#reversing using reversed()
res_arr=array.array('i',reversed(new_arr))
print("Resultant Reversed Array:",res_arr)

Output:

Original Array is : array('i', )
Resultant Reversed Array: array('i', )

How to modify elements?

Arrays in Python are mutable. They can be modified by the following syntax:

Object_name=value; 

Example:

import array as myarr 
a=myarr.array('b',) 
a=99 
print(a) 

Output:

array('b', ) 

We can also perform concatenation operations on arrays in Python.

Example:

import array as myarr 
first = myarr.array('b', ) 
second = myarr.array('b', ) 
numbers = myarr.array('b')   
numbers = first + second 
print(numbers)

Output:

array('b', )   

The above Python array example code concates two variables called “first” and “second”. The result is stored in a variable called “number”.

The last line of code is used to print two arrays.

Summary:

• An array is a common type of data structure wherein all elements must be of the same data type.
• Python programming, an array, can be handled by the “array” module.
• Python arrays are used when you need to use many variables which are of the same type.
• In Python, array elements are accessed via indices.
• Array elements can be inserted using an array.insert(i,x) syntax.
• In Python, arrays are mutable.
• In Python, a developer can use pop() method to pop and element from Python array.
• Python array can be converted to Unicode. To fulfill this need, the array must be a type ‘u’; otherwise, you will get “ValueError”.
• Python arrays are different from lists.
• You can access any array item by using its index.
• The array module of Python has separate functions for performing array operations.

Логика реализации динамических массивов Python:

Если необходимо добавить список, скажем arr 1, размер которого больше размера текущего массива, то необходимо выполнить следующие действия:

• Выделите новый массив,скажем arr2, имеющий большую емкость
• Установите, for,1….n-1, где n-текущий номер элемента.
• Set, как теперь arr2-это наш новый список.
• Теперь просто добавьте новый элемент в arr1.

Давайте посмотрим на его реализацию в Python:

import ctypes 

class DynamicArray(object): 
	
	def __init__(self): 
	 
	 
	.make_array(self.capacity) 
		
	def __len__(self): 

		return self.n 
	
	def __getitem__(self, k): 

		if not 0 self.n: 
			print("please enter appropriate index..") 
			return
		
		if.capacity: 
			self._resize(2*self.capacity) 
			
		
		for i in range(self.n-1,index-1,-1): 
		.A 
			
		
	 
	


		
	def delete(self): 

		if: 
			print("Array is empty deletion not Possible") 
			return
		
	
	
	
	
	def removeAt(self,index): 
	

		if: 
			print("Array is empty deletion not Possible") 
			return
				
		if index<0 or.n: 
			return IndexError("Index out of bound....deletion not possible")		 
		
		if.n-1: 
		
		
			return		
		
		for i in range(index,self.n-1): 
		.A			 
			
		
	
	

		
	def _resize(self, new_cap): 

	.make_array(new_cap) 
		
		for k in range(self.n):  
		.A 
			
	 
	 
		
	def make_array(self, new_cap): 

		return (new_cap * ctypes.py_object)()

Объяснение:

Сначала мы создали класс динамического массива, который будет вести себя как список Python. Давайте подробно разберемся в различных функциях:

def __init__(self):

• self.n -> подсчитайте фактическое количество элементов
• self.capacity -> емкость по умолчанию установлена как 1
• <сильное>я.A -> массив с заданной емкостью

def __getitem__(self, k):

• Верните элемент в положение k
• Сначала он проверяет, находится ли позиция k в пределах массива
• Если он находится в пределах границы массива, возвращается элемент в этой позиции

def append(self, ele):

• Добавьте элемент в конец массива
• Если в массиве недостаточно доступной емкости, размер массива удваивается
• self.n устанавливается в индекс элемента и увеличивается

def _resize(self, new_cap):

• Измените размер массива до большего размера
• Объявите новый массив большего размера
• Ссылка на все существующие значения
• Вызовите новый больший массив
• Сброс емкости

Списки (list)

Список представляет собой тип, который может хранить любое количество элементов разных типов. Создать список в Python можно несколькими способами:

Создание

Создание пустого списка:

names = []

names = list()

Создание списка с элементами:

names = 

Создание списка на основе другого списка:

names = 
new_names = list(names)

Создание списка повторением какого-либо элемента или другого списка:

names = 
new_names = names * 2

Создание списка с помощью конструкции range():

numbers = list(range(10))

Функция range(10) возвращает числа от 0 до 9, на основе которых создаётся новый список.

Обращение к элементу

Обращение к элементу списка производится по индексу элемента:

names

Индексы элементов начинаются с нулевого, то есть первый элемент списка имеет индекс «0», а второй — «1».

Элементы списка можно обходить циклами for и while:

for name in names:
    print(name)

Сравнение

Списки можно сравнивать между собой. Для того, чтобы два списка считались равными, они должны иметь одинаковый состав. К примеру, следующие два списка будут равны, не смотря на разные способы их создания:

list1 = 
list2 = list(range(10))

Размерность

Список в Python может быть как одномерным, так и многомерным. Выше были приведены примеры одномерных списков. Чтобы список был многомерным, например, двухмерным, каждый элемент списка должен представлять собой другой список:

names = ,
        ,
        ]

В данном примере список состоит из трёх списков, каждый из которых содержит имя и возраст. Аналогично можно создавать списки с большим количеством измерений — с большим количеством уровней вложенности.

Для получения элемента многомерного списка, нужно указывать столько индексов, сколько измерений необходимо использовать для описания элемента:

names = ,
        ,
        ]
names

Преобразование

Двумерный список можно преобразовать в словарь с парами «ключ-значение»:

names = ,
        ,
        ]
new_dict = dict(names)

Матрицы

Двумерный список является матрицей, которую визуально можно представить в следующем виде:

В данном примере переменная А содержит двумерный список, т.е. список списков, каждый из которых состоит из трёх элементов. Тип list в Python не поддерживает работу со списками как с матрицами, но, тем не менее, позволяет матрицы хранить.

How to insert elements?

Python array insert operation enables you to insert one or more items into an array at the beginning, end, or any given index of the array. This method expects two arguments index and value.

The syntax is

 arrayName.insert(index, value) 

Example:

Let’s add a new value right after the second item of the array. Currently, our balance array has three items 300, 200, and 100. Consider the second array item with a value of 200 and index 1.

In order to insert the new value right “after” index 1, you need to reference index 2 in your insert method, as shown in the below Python array example:

import array
balance = array.array('i', )
balance.insert(2, 150)
print(balance)

Output:

array('i', )

Example 2:

import array as myarr 
a=myarr.array('b',) 
a.insert(2,56) 
print(a)

Output:

array('b', ) 

Форма матрицы в Python

Lenght matrix (длина матрицы) в Python определяет форму. Длину матрицы проверяют методом shape().

Массив с 2-мя либо 3-мя элементами будет иметь форму (2, 2, 3). И это состояние изменится, когда в shape() будут указаны аргументы: первый — число подмассивов, второй — размерность каждого подмассива.

Те же задачи и ту же операцию выполнит reshape(). Здесь lenght и другие параметры matrix определяются числом столбцов и строк.

Есть методы и для манипуляции формой. Допустим, при манипуляциях с двумерными или многомерными массивами можно сделать одномерный путём выстраивания внутренних значений последовательно по возрастанию. А чтобы поменять в матрице строки и столбцы местами, применяют transpose().

Использование sorted() для итерируемых объектов Python

Python использует несколько чрезвычайно эффективных алгоритмов сортировки. Например, метод использует алгоритм под названием Timsort (который представляет собой комбинацию сортировки вставкой и сортировки слиянием) для выполнения высокооптимизированной сортировки.

С помощью этого метода можно отсортировать любой итерируемый объект Python, например список или массив.

import array

# Declare a list type object
list_object = 

# Declare an integer array object
array_object = array.array('i', )

print('Sorted list ->', sorted(list_object))
print('Sorted array ->', sorted(array_object))

Вывод:

Sorted list -> 
Sorted array -> 

Python lists vs arrays

Lists	Arrays
Python lists are flexible and can hold arbitrary data.	Python arrays are just a thin wrapper on C arrays.
The list is part of python, so they do not need to be declared first.	Arrays need to be imported or declared first from other libraries(i.e. numpy).
It cannot directly handle arithmetic operations.	Can directly handle arithmetic operations.
Preferred for shorter sequences of data items.	Preferred for longer sequences of data items.
Greater flexibility allows easy modification of data.	Less flexibility since addition, deletion has to be done element-wise.
Consume larger memory for easy addition of elements.	Comparatively more compact in memory size.

Разделение матрицы

Разделение одномерного массива NumPy аналогично разделению списка. Рассмотрим пример:

import numpy as np
letters = np.array()

# с 3-го по 5-ый элементы
print(letters)        # Вывод: 

# с 1-го по 4-ый элементы
print(letters)        # Вывод:    

# с 6-го до последнего элемента
print(letters)         # Вывод:

# с 1-го до последнего элемента
print(letters)          # Вывод:

# список в обратном порядке
print(letters)          # Вывод:

Теперь посмотрим, как разделить матрицу.

import numpy as np

A = np.array(, 
    ,
    ])

print(A)  # две строки, четыре столбца

''' Вывод:

 ]
'''


print(A)  # первая строка, все столбцы

''' Вывод:
` 1  4  5 12 14`
'''

print(A)  # все строки, второй столбец

''' Вывод:

'''

print(A)  # все строки, с третьего по пятый столбец
''' Вывод:

 
 ]
'''

Использование NumPy вместо вложенных списков значительно упрощает работу с матрицами. Мы рекомендуем детально изучить пакет NumPy, если вы планируете использовать Python для анализа данных.

Пожалуйста, оставьте ваши комментарии по текущей теме статьи. Мы очень благодарим вас за ваши комментарии, лайки, отклики, подписки, дизлайки!

Алгоритм быстрой сортировки

Этот алгоритм также использует разделяй и стратегию завоюйте, но использует подход сверху вниз вместо первого разделения массива вокруг шарнирного элемента (здесь, мы всегда выбираем последний элемент массива будут стержень).

Таким образом гарантируется, что после каждого шага точка поворота находится в назначенной позиции в окончательном отсортированном массиве.

Убедившись, что массив разделен вокруг оси поворота (элементы, меньшие точки поворота, находятся слева, а элементы, которые больше оси поворота, находятся справа), мы продолжаем применять функцию к остальной части, пока все элементы находятся в соответствующих позициях, когда массив полностью отсортирован.

def quicksort(a, arr_type):
    def do_partition(a, arr_type, start, end):
        # Performs the partitioning of the subarray a
        
        # We choose the last element as the pivot
        pivot_idx = end
        pivot = a

        # Keep an index for the first partition
        # subarray (elements lesser than the pivot element)
        idx = start - 1

        def increment_and_swap(j):
            nonlocal idx
            idx += 1
            a, a = a, a

         < pivot]
        
        # Finally, we need to swap the pivot (a with a)
        # since we have reached the position of the pivot in the actual
        # sorted array
        a, a = a, a

        # Return the final updated position of the pivot
        # after partitioning
        return idx+1

    def quicksort_helper(a, arr_type, start, end):
        if start < end:
            # Do the partitioning first and then go via
            # a top down divide and conquer, as opposed
            # to the bottom up mergesort
            pivot_idx = do_partition(a, arr_type, start, end)
            quicksort_helper(a, arr_type, start, pivot_idx-1)
            quicksort_helper(a, arr_type, pivot_idx+1, end)

    quicksort_helper(a, arr_type, 0, len(a)-1)

Здесь метод выполняет шаг подхода Divide and Conquer, в то время метод разделяет массив вокруг точки поворота и возвращает позицию точки поворота, вокруг которой мы продолжаем рекурсивно разбивать подмассив до и после точки поворота, пока не будет весь массив отсортирован.

Прецедент:

b = array.array('i', )
print('Before QuickSort ->', b)
quicksort(b, 'i')
print('After QuickSort ->', b)

Вывод:

Before QuickSort -> array('i', )
After QuickSort -> array('i', )

Объединение массивов

NumPy предоставляет множество функций для создания новых массивов из существующих массивов.

Давайте рассмотрим две наиболее популярные функции, которые вам могут понадобиться или с которыми вы столкнетесь.

Вертикальный стек

Имея два или более существующих массива, вы можете сложить их вертикально, используя функцию vstack ().

Например, учитывая два одномерных массива, вы можете создать новый двумерный массив с двумя строками, сложив их вертикально.

Это продемонстрировано в примере ниже.

Выполнение примера сначала печатает два отдельно определенных одномерных массива. Массивы вертикально сложены, что приводит к новому массиву 2 × 3, содержимое и форма которого печатаются.

Горизонтальный стек

Имея два или более существующих массива, вы можете разместить их горизонтально, используя функцию hstack ().

Например, учитывая два одномерных массива, вы можете создать новый одномерный массив или одну строку со сцепленными столбцами первого и второго массивов.

Это продемонстрировано в примере ниже.

Выполнение примера сначала печатает два отдельно определенных одномерных массива. Затем массивы располагаются горизонтально, что приводит к созданию нового одномерного массива с 6 элементами, содержимое и форма которого печатаются

Операции со срезами matrix в Python

Часто мы работаем не с целым массивом, а с его компонентами. Эти операции выполняются с помощью метода слайс (срез). Он пришел на замену циклу for, при котором каждый элемент подвергался перебору. Метод позволяет получать копии matrix, причём манипуляции выполняются в виде . В данном случае start — индекс элемента, с которого берётся отсчёт, stop — последний элемент, step — размер шага или число пропускаемых значений элемента при каждой итерации. Изначально start равен нулю, stop — индексу последнего элемента, step — единице. Если выполнить операции без аргументов, копирование и добавление списка произойдёт полностью.

Допустим, имеем целочисленный массив otus = . Для копирования и вывода используем otus. В итоге произойдёт вывод последовательности . Но если аргументом станет отрицательное значение, допустим, -2, произойдёт вывод уже других данных:

otus-2]; //4 

Возможны и другие операции. Например, если добавить ещё одно двоеточие, будет указан шаг копируемых элементов. Таким образом, otus позволит вывести матрицу .

Если ввести отрицательное значение, к примеру, отсчёт начнётся с конца, и в результате произойдёт вывод . Остаётся добавить, что метод среза позволяет гибко работать с матрицами и вложенными списками в Python.

Хотите узнать гораздо больше? Записывайтесь на курс «Разработчик Python»!