Python صفيف - تعريف وإنشاء

متى يتم استخدام المصفوفة في Python?

Python يتم استخدام المصفوفات عندما تحتاج إلى استخدام العديد من المتغيرات التي هي من نفس النوع. ويمكن استخدامه أيضًا لتخزين مجموعة من البيانات. تكون المصفوفات مفيدة بشكل خاص عندما يتعين عليك معالجة البيانات ديناميكيًا. Python المصفوفات أسرع بكثير من القائمة لأنها تستخدم ذاكرة أقل.

بناء الجملة لإنشاء صفيف في Python

يمكنك الإعلان عن مصفوفة في Python أثناء تهيئته باستخدام بناء الجملة التالي.

arrayName = array.array(type code for data type, [array,items])

الصورة التالية توضح بناء الجملة.

1. تحديد: حدد اسمًا كما تفعل عادةً للمتغيرات
2. وحدة: Python لديه وحدة نمطية خاصة لإنشاء مجموعة في Python، يُسمى "المصفوفة" - يجب عليك استيراده قبل استخدامه
3. الأسلوب: وحدة المصفوفة لديها طريقة لتهيئة المصفوفة. يستغرق وسيطتين، اكتب التعليمات البرمجية، والعناصر.
4. كود نوع: تحديد نوع البيانات باستخدام رموز النوع المتاحة (انظر القائمة أدناه)
5. عناصر: حدد عناصر المصفوفة الموجودة بين الأقواس المربعة، على سبيل المثال [130,450,103]

كيفية إنشاء المصفوفات في Python?

In Pythonنستخدم بناء الجملة التالي لإنشاء المصفوفات:

Class array.array(type code[,initializer])

فمثلا

import array as myarray
abc = myarray.array('d', [2.5, 4.9, 6.7])

يقوم الكود أعلاه بإنشاء مصفوفة ذات نوع عدد صحيح. الحرف "d" هو رمز النوع.

تظهر الجداول التالية رموز النوع:

كود نوع	Python نوع	نوع C	الحجم الأدنى (بايت)
'u'	حرف Unicode	Py_UNICOD	2
'ب'	الباحث	توقيع شار	1
'ب'	الباحث	حرف غير موقعة	1
"ح"	الباحث	توقيع قصير	2
'l'	الباحث	وقعت طويلا	4
"L"	الباحث	طويل بدون توقيع	4
"ف"	الباحث	وقعت طويلا	8
"س"	الباحث	طويلة بدون توقيع	8
"ح"	الباحث	قصير بدون توقيع	2
'F'	تطفو	تطفو	4
'د'	تطفو	Double	8
'أنا'	الباحث	وقعت int	2
'أنا'	الباحث	عدد صحيح غير موقعة	2

كيفية الوصول إلى عناصر المصفوفة؟

يمكنك الوصول إلى أي عنصر مصفوفة باستخدام الفهرس الخاص به.

بناء الجملة هو

 arrayName[indexNum]

على سبيل المثال،

import array
balance = array.array('i', [300,200,100])
print(balance[1])

الإخراج:

200

الصورة التالية توضح المفهوم الأساسي للوصول إلى عناصر المصفوفة حسب فهرسها.

هنا، وصلنا إلى القيمة الثانية للمصفوفة باستخدام فهرسها، وهو 1. سيكون الناتج 200، وهي في الأساس القيمة الثانية للمصفوفة المتوازنة.

يبدأ فهرس المصفوفة بالرقم 0. ويمكنك أيضًا الوصول إلى العنصر الأخير في المصفوفة باستخدام الفهرس -1.

على سبيل المثال:

import array as myarray
abc = myarray.array('d', [2.5, 4.9, 6.7])
print("Array first element is:",abc[0]) 
print("Array last element is:",abc[-1])

الإخراج:

Array first element is: 2.5
Array last element is: 6.7

يمكنك أيضًا الوصول إلى العناصر باستخدام عامل التشغيل ':' كما هو موضح أدناه Python أمثلة على المصفوفات.

على سبيل المثال:

import array as myarray
abc= myarray.array('q',[3,9,6,5,20,13,19,22,30,25]) 
print(abc[1:4])
print(abc[7:10])

الإخراج:

array('q', [9, 6, 5])                                                                                                                         
array('q', [22, 30, 25])

هذه العملية تسمى تشريح العملية.

كيفية إدراج العناصر؟

Python تتيح لك عملية إدراج المصفوفة إدراج عنصر واحد أو أكثر في المصفوفة في البداية أو النهاية أو في أي فهرس معين للمصفوفة. تتوقع هذه الطريقة وجود حجتين هما الفهرس والقيمة.

بناء الجملة هو

 arrayName.insert(index, value)

على سبيل المثال:

دعونا نضيف قيمة جديدة مباشرة بعد العنصر الثاني من المصفوفة. حاليًا، تحتوي مصفوفة التوازن لدينا على ثلاثة عناصر 300 و200 و100. خذ بعين الاعتبار عنصر المصفوفة الثاني بقيمة 200 والفهرس 1.

لإدراج القيمة الجديدة مباشرة بعد الفهرس 1، تحتاج إلى الرجوع إلى الفهرس 2 في طريقة الإدراج الخاصة بك، كما هو موضح أدناه Python مثال المصفوفة:

import array
balance = array.array('i', [300,200,100])
balance.insert(2, 150)
print(balance)

الإخراج:

array('i', [300,200,150,100])

مثال 2:

import array as myarr 
a=myarr.array('b',[2,4,6,8,10,12,14,16,18,20]) 
a.insert(2,56) 
print(a)

الإخراج:

array('b', [2, 4, 56, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20])

كيفية تعديل العناصر؟

المصفوفات بتنسيق Python قابلة للتغيير. ويمكن تعديلها باستخدام الصيغة التالية:

Object_name[index]=value;

على سبيل المثال:

import array as myarr 
a=myarr.array('b',[3,6,4,8,10,12,14,16,18,20]) 
a[0]=99 
print(a)

الإخراج:

array('b', [99, 6, 4, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20])

يمكننا أيضًا إجراء عمليات التجميع على المصفوفات في Python.

على سبيل المثال:

import array as myarr 
first = myarr.array('b', [4, 6, 8]) 
second = myarr.array('b', [9, 12, 15]) 
numbers = myarr.array('b')   
numbers = first + second 
print(numbers)

الإخراج:

array('b', [4, 6, 8, 9, 12, 15])

ما سبق Python يتضمن رمز مثال المصفوفة متغيرين يسمى "الأول" و"الثاني". يتم تخزين النتيجة في متغير يسمى "الرقم".

يتم استخدام السطر الأخير من التعليمات البرمجية لطباعة صفيفين.

كيفية البوب ​​عنصر من صفيف في Python?

In Python، يمكن للمطور استخدام طريقة pop() للبث والعنصر منها Python صفيف. يوجد أدناه مثال على طريقة pop() في Python.

Python صفيف البوب ​​مثال:

import array as myarr 
first = myarr.array('b', [20, 25, 30]) 
first.pop(2) 
print(first)

الإخراج:

array('b', [20, 25])

يمكنك أيضًا استخدام عبارة "del". Python.

مثال

import array as myarr 
no = myarr.array('b', [10, 4, 5, 5, 7]) 
del no[4]  
print(no)

الإخراج:

array('b', [10, 4, 5, 5])

كيفية حذف العناصر؟

باستخدام هذه العملية، يمكنك حذف عنصر واحد من المصفوفة حسب القيمة. تقبل هذه الطريقة وسيطة واحدة فقط، وهي القيمة. بعد تشغيل هذه الطريقة، يتم إعادة ترتيب عناصر المصفوفة وإعادة تعيين الفهارس.

بناء الجملة هو

 arrayName.remove(value)

على سبيل المثال:

لنقم بإزالة القيمة "3" من المصفوفة

import array as myarray
first = myarray.array('b', [2, 3, 4]) 
first.remove(3) 
print(first)

الإخراج:

array('b', [2, 4])

كيفية البحث والحصول على فهرس قيمة في صفيف

باستخدام هذه العملية، يمكنك البحث عن عنصر في مصفوفة بناءً على قيمته. تقبل هذه الطريقة وسيطة واحدة فقط وهي القيمة. إنها طريقة غير مدمرة، مما يعني أنها لا تؤثر على قيم المصفوفة.

بناء الجملة هو

 arrayName.index(value)

على سبيل المثال:

دعونا نجد قيمة "3" في المصفوفة. تقوم هذه الطريقة بإرجاع فهرس القيمة التي تم البحث عنها.

import array as myarray
number = myarray.array('b', [2, 3, 4, 5, 6])              
print(number.index(3))

الإخراج:

1

ستقوم هذه العملية بإرجاع مؤشر الظهور الأول للعنصر المذكور.

كيف Revأدخل مصفوفة في Python

ستؤدي هذه العملية إلى عكس المصفوفة بأكملها.

بناء الجملة: صفيف.عكس()

import array as myarray
number = myarray.array('b', [1,2, 3])   
number.reverse()           
print(number)

الإخراج:

array('b', [3, 2, 1])

تحويل المصفوفة إلى Unicode:

Python يمكن تحويل المصفوفة إلى Unicode. لتلبية هذه الحاجة، يجب أن تكون المصفوفة من النوع 'u'؛ وإلا، فستحصل على "ValueError".

على سبيل المثال:

from array import array
p = array('u',[u'\u0050',u'\u0059',u'\u0054',u'\u0048',u'\u004F',u'\u004E'])
print(p)
q = p.tounicode()
print(q)

الإخراج:

array('u', 'PYTHON')                                                                                                                          
PYTHON

حساب حدوث قيمة في الصفيف

يمكنك أيضًا حساب عدد العناصر في المصفوفة باستخدام بناء جملة array.count(x).

على سبيل المثال:

import array as myarr
number = myarr.array('b', [2, 3, 5, 4,3,3,3]) 
print(number.count(3))

الإخراج:

4

اجتياز مصفوفة

يمكنك عبور Python المصفوفة باستخدام الحلقات، مثل هذه:

import array
balance = array.array('i', [300,200,100])
for x in balance:
	print(x)

الإخراج:

200
300
100

ملخص

• المصفوفة هي نوع شائع من بنية البيانات حيث يجب أن تكون جميع العناصر من نفس نوع البيانات.
• Python البرمجة، مصفوفة، يمكن التعامل معها من خلال وحدة "المصفوفة".
• Python يتم استخدام المصفوفات عندما تحتاج إلى استخدام العديد من المتغيرات التي هي من نفس النوع.
• In Python، يتم الوصول إلى عناصر المصفوفة عبر المؤشرات.
• يمكن إدراج عناصر المصفوفة باستخدام بناء جملة array.insert(i,x).
• In Python، المصفوفات قابلة للتغيير.
• In Python، يمكن للمطور استخدام طريقة pop() للبث والعنصر منها Python مجموعة مصفوفة.
• Python يمكن تحويل المصفوفة إلى Unicode. لتلبية هذه الحاجة، يجب أن تكون المصفوفة من النوع 'u'؛ وإلا، فستحصل على "ValueError".
• Python المصفوفات تختلف عن القوائم.
• يمكنك الوصول إلى أي عنصر مصفوفة باستخدام الفهرس الخاص به.
• وحدة المصفوفة Python تحتوي على وظائف منفصلة لإجراء عمليات المصفوفة.