Mòdul de matriu en Python

En Python, les matrius són un tipus de contenidor que poden emmagatzemar més elements del mateix tipus de dades eficientment . Són proporcionats per l'incorporat mòdul de matriu i són útils quan es treballa amb grans quantitats de dades numèriques on el rendiment i l'eficiència de la memòria són importants.

Per què necessitem Arrays?

  1. Emmagatzema i gestiona de manera eficient grans col·leccions de dades del mateix tipus.
  2. Consumeix menys memòria i ofereix un rendiment més ràpid que les llistes per a operacions numèriques.
  3. Ideal per a càlculs matemàtics i científics on la coherència del tipus de dades és crucial.
  4. Admet operacions d'elements i indexació per a una manipulació ràpida de dades.
  5. Útil per treballar amb estructures de dades de baix nivell i per a la interfície amb fitxers C o binaris.

Propietats dels Arrays

  • Cada element de matriu és del mateix tipus i mida de dades. Per exemple: per a una matriu d'enters amb el tipus de dades int, cada element de la matriu ocuparà 4 bytes.
  • Els elements de la matriu s'emmagatzemen en ubicacions de memòria contigües.

Funció de matriu

El matriu () La funció del mòdul de matriu de Python crea una matriu amb elements d'un tipus de dades especificat. S'utilitza per emmagatzemar dades homogènies.

Sintaxi:

matriu(codi de tipus [valor1 valor2...])

Paràmetre:

  • codi de tipus: Un sol caràcter que representa el tipus de dades (per exemple, "i" per a nombres enters "f" per a flotants).
  • llista de valors: Una llista (o iterable) de valors que coincideixen amb el codi de tipus especificat.

Alguns tipus de dades s'esmenten a la taula següent:

Tipus de codi Tipus C Tipus Python Mida mínima en bytes
'b' caràcter signat int 1
'B' caràcter sense signar int 1
'en' Py_UNICODE Caràcter Unicode 2
'h' signat curt int 2
'H' curt sense signar int 2
'jo' signat int int 2
'jo' int sense sign int 2
'l' signat llargament int 4
'L' llarg sense signar int 4
'q' signat molt llarg int 8
'Q' sense signar molt llarg int 8
'f' flotar flotar 4
'd' doble flotar 8

Operacions a Array

Les matrius de Python admeten diversos mètodes integrats per manipular i gestionar els seus elements de manera eficient. Aquestes operacions ajuden a afegir l'eliminació de dades de cerca o modificació dins de la matriu.

Explorem cada mètode de matriu un per un amb una explicació i un exemple senzills:

1. Mètode Append().

El mètode append() afegeix un valor especificat al final de la matriu.

Exemple: Aquest codi mostra com crear una matriu d'enters mitjançant un mòdul de matriu i després afegir-hi un valor nou mitjançant el mètode append(). Primer imprimeix la matriu original afegeix el número 4 al final i finalment mostra la matriu actualitzada.

Python
   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  =  ' '  )   

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

2. Mètode Insert().

inserir () El mètode s'utilitza per afegir un valor a un índex específic d'una matriu. Pren dos arguments posició on s'ha d'inserir l'element i el valor a inserir.

Exemple: Es demostra utilitzar inserir () mètode per afegir un element en una posició específica d'una matriu. Comença creant una matriu d'enters amb signe imprimeix la matriu original i després insereix el valor 5 a l'índex 2.

Python
   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  =  ' '  )   

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

3. Mètode Pop().

El mètode pop() s'utilitza per eliminar i retornar l'element a l'índex especificat en una matriu. Si no es dóna cap índex, elimina l'últim element per defecte.

Exemple: Aquest exemple mostra com utilitzar el mètode pop(). Primer inicialitza una matriu amb valors enters, després elimina l'element de l'índex 2 mitjançant pop(2) i imprimeix l'element eliminat.

Python
   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  =  ' '  )   

Sortida
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. Mètode Remove().

El mètode remove() s'utilitza per eliminar la primera ocurrència d'un valor específic de la matriu.

Exemple: Aquest codi mostra com utilitzar el mètode remove() per eliminar la primera ocurrència d'un valor especificat (en aquest cas 1).

Python
   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  =  ' '  )   

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

5. Mètode Index().

El mètode index() s'utilitza per trobar la posició de la primera ocurrència d'un valor donat a la matriu.

Exemple: Aquest codi mostra com utilitzar el mètode index(). Primer crea una matriu de nombres enters imprimeix la matriu original i després troba l'índex de la primera ocurrència del valor 2 mitjançant arr.index(2).

Python
   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  ))   

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

6. Mètode invers ().

El mètode reverse() s'utilitza per invertir els elements d'una matriu al seu lloc.

Exemple: En En aquest exemple s'aplica el mètode reverse() per invertir l'ordre dels elements al seu lloc i finalment s'imprimeix la matriu invertida.

Python
   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  =  ' '  )   

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

Article relacionat

Matriu en Python | Set 2 (Funcions importants)