تعد المصفوفات في Python نوعًا من الحاويات التي يمكنها تخزين عناصر من نفس نوع البيانات بشكل أكبر بكفاءة . يتم توفيرها من خلال المدمج في وحدة المصفوفة وتكون مفيدة عند التعامل مع كميات كبيرة من البيانات الرقمية حيث يكون الأداء وكفاءة الذاكرة أمرًا مهمًا.

لماذا نحتاج المصفوفات؟

1. تخزين وإدارة مجموعات كبيرة من البيانات من نفس النوع بكفاءة.
2. تستهلك ذاكرة أقل وتقدم أداء أسرع من قوائم العمليات الرقمية.
3. مثالية للحسابات الرياضية والعلمية حيث يكون اتساق نوع البيانات أمرًا بالغ الأهمية.
4. دعم العمليات الحكيمة للعنصر والفهرسة لمعالجة البيانات بسرعة.
5. مفيد للعمل مع بنيات البيانات ذات المستوى المنخفض وعند التعامل مع لغة C أو الملفات الثنائية.

خصائص المصفوفات

• كل عنصر من عناصر المصفوفة له نفس نوع البيانات وحجمها. على سبيل المثال: بالنسبة لمصفوفة من الأعداد الصحيحة بنوع البيانات int، سيشغل كل عنصر في المصفوفة 4 بايت.
• يتم تخزين عناصر المصفوفة في مواقع ذاكرة متجاورة.

وظيفة المصفوفة

ال صفيف () تقوم الدالة من وحدة المصفوفة في Python بإنشاء مصفوفة تحتوي على عناصر من نوع بيانات محدد. يتم استخدامه لتخزين البيانات المتجانسة.

بناء الجملة:

صفيف (رمز الكتابة [القيمة 1 القيمة 2 ...])

المعلمة:

• الرمز النصي: حرف واحد يمثل نوع البيانات (على سبيل المثال، "i" للأعداد الصحيحة "f" للعوامات).
• قائمة القيمة: قائمة (أو قابلة للتكرار) من القيم المطابقة لرمز الكتابة المحدد.

بعض أنواع البيانات مذكورة في الجدول أدناه:

العمليات على المصفوفة

تدعم صفائف بايثون العديد من الأساليب المضمنة لمعالجة عناصرها وإدارتها بكفاءة. تساعد هذه العمليات في إضافة وإزالة البحث أو تعديل البيانات داخل المصفوفة.

دعونا نستكشف كل طريقة من طرق المصفوفة واحدة تلو الأخرى مع شرح ومثال بسيط:

1. طريقة الإلحاق ().

تضيف طريقة append() قيمة محددة إلى نهاية المصفوفة.

مثال: يوضح هذا الرمز كيفية إنشاء مصفوفة أعداد صحيحة باستخدام وحدة المصفوفة ثم إلحاق قيمة جديدة بها باستخدام طريقة append(). يقوم أولاً بطباعة المصفوفة الأصلية ويضيف الرقم 4 في النهاية ويعرض أخيرًا المصفوفة المحدثة.

   import   array   # initializing array with array values and signed integers   arr   =   array  .  array  (  'i'     [  1     2     3  ])   # printing original array   print   (  'The new created array is :'    end  =  ' '  )   for   i   in   range   (  0     3  ):   print   (  arr  [  i  ]   end  =  ' '  )   print  (  '  r  '  )   # using append() to insert new value at end   arr  .  append  (  4  )   # printing appended array   print  (  'The appended array is : '     end  =  ''  )   for   i   in   range   (  len  (  arr  )):   print   (  arr  [  i  ]   end  =  ' '  )   

The new created array is : 1 2 3 The appended array is : 1 2 3 4  

2. طريقة الإدراج ().

إدراج () يتم استخدام الطريقة لإضافة قيمة إلى فهرس محدد في صفيف. يستغرق الأمر موضع وسيطتين حيث يجب إدراج العنصر والقيمة المراد إدراجها.

مثال: ويوضح للاستخدام إدراج () طريقة لإضافة عنصر في موضع معين في المصفوفة. يبدأ بإنشاء مصفوفة من الأعداد الصحيحة الموقعة وطباعة المصفوفة الأصلية ثم إدراج القيمة 5 في الفهرس 2.

   import   array   # initializing array with array values and signed integers   arr   =   array  .  array  (  'i'     [  1     2     3  ])   # printing original array   print   (  'The new created array is : '    end  =  ' '  )   for   i   in   range   (  0     3  ):   print   (  arr  [  i  ]   end  =  ' '  )   arr  .  insert  (  2     5  )   print  (  '  r  '  )   # printing array after insertion   print   (  'The array after insertion is : '     end  =  ''  )   for   i   in   range   (  len  (  arr  )):   print   (  arr  [  i  ]   end  =  ' '  )   

The new created array is : 1 2 3 The array after insertion is : 1 2 5 3  

3. طريقة البوب ​​().

يتم استخدام طريقة pop () لإزالة العنصر وإعادته إلى فهرس محدد في صفيف. إذا لم يتم إعطاء أي فهرس فإنه يزيل العنصر الأخير بشكل افتراضي.

مثال: يوضح هذا المثال كيفية استخدام طريقة pop(). يقوم أولاً بتهيئة مصفوفة بقيم عددية ثم إزالة العنصر الموجود في الفهرس 2 باستخدام pop(2) وطباعة العنصر المحذوف.

   import   array   # initializing array with array values   arr  =   array  .  array  (  'i'  [  1     2     3     1     5  ])   # printing original array   print   (  'The new created array is : '    end  =  ''  )   for   i   in   range   (  0    5  ):   print   (  arr  [  i  ]  end  =  ' '  )   print  (  '  r  '  )   # using pop() to remove element at 2nd position   print   (  'The popped element is : '    end  =  ''  )   print   (  arr  .  pop  (  2  ))   # printing array after popping   print   (  'The array after popping is : '    end  =  ''  )   for   i   in   range   (  len  (  arr  )):   print   (  arr  [  i  ]  end  =  ' '  )   

The new created array is : 1 2 3 1 5 The popped element is : 3 The array after popping is : 1 2 1 5  

4. طريقة الإزالة ().

يتم استخدام طريقة الإزالة () لحذف التواجد الأول لقيمة معينة من المصفوفة.

مثال: يوضح هذا الرمز كيفية استخدام طريقة الإزالة () لحذف التواجد الأول لقيمة محددة (في هذه الحالة 1).

   import   array   arr  =   array  .  array  (  'i'  [  1     2     3     1     5  ])   # printing original array   print   (  'The new created array is : '    end  =  ''  )   for   i   in   range   (  0    5  ):   print   (  arr  [  i  ]  end  =  ' '  )   print  (  '  r  '  )   # using remove() to remove 1st occurrence of 1   arr  .  remove  (  1  )   # printing array after removing   print   (  'The array after removing is : '    end  =  ''  )   for   i   in   range   (  len  (  arr  )):   print   (  arr  [  i  ]  end  =  ' '  )   

The new created array is : 1 2 3 1 5 The array after removing is : 2 3 1 5  

5. طريقة الفهرس ().

يتم استخدام طريقة الفهرس () للعثور على موضع التواجد الأول لقيمة معينة في المصفوفة.

مثال: يوضح هذا الرمز كيفية استخدام طريقة الفهرس (). يقوم أولاً بإنشاء مصفوفة من الأعداد الصحيحة وطباعة المصفوفة الأصلية ثم يبحث عن فهرس التواجد الأول للقيمة 2 باستخدام arr.index(2).

   import   array   # initializing array with array values   arr  =   array  .  array  (  'i'  [  1     2     3     1     2     5  ])   # printing original array   print   (  'The new created array is : '    end  =  ''  )   for   i   in   range   (  0    6  ):   print   (  arr  [  i  ]  end  =  ' '  )   print  (  '  r  '  )   # using index() to print index of 1st occurrence of 2   print   (  'The index of 1st occurrence of 2 is : '    end  =  ''  )   print   (  arr  .  index  (  2  ))   

The new created array is : 1 2 3 1 2 5 The index of 1st occurrence of 2 is : 1 

6. طريقة عكس ().

تُستخدم الطريقة العكسية () لعكس عناصر المصفوفة الموجودة في مكانها.

مثال: في في هذا المثال، يتم تطبيق الطريقة العكسية () لعكس ترتيب العناصر في مكانها، وفي النهاية تتم طباعة المصفوفة المعكوسة.

   import   array   # initializing array with array values   arr  =   array  .  array  (  'i'  [  1     2     3     1     2     5  ])   # printing original array   print   (  'The new created array is : '    end  =  ''  )   for   i   in   range   (  0    6  ):   print   (  arr  [  i  ]  end  =  ' '  )   print  (  '  r  '  )   #using reverse() to reverse the array   arr  .  reverse  ()   # printing array after reversing   print   (  'The array after reversing is : '    end  =  ''  )   for   i   in   range  (  len  (  arr  )):   print   (  arr  [  i  ]  end  =  ' '  )   

The new created array is : 1 2 3 1 2 5 The array after reversing is : 5 2 1 3 2 1  

مقالة ذات صلة

المصفوفة في بايثون | المجموعة 2 (وظائف مهمة)