Youtubezilla.ru

Мастер бытовой техники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Массивы в Python

Массивы в Python

Python не имеет явной структуры данных массива. Список содержит набор элементов и поддерживает операции добавления / обновления / удаления / поиска. Вот почему в Python не так часто используется отдельная структура данных для поддержки массивов.

Массив содержит элементы одного типа, но список Python допускает элементы разных типов. Это единственное различие между массивом и списком. Но это не нарушает условий и не требует поддержки новой структуры данных.

Однако модуль массива можно использовать для создания массива, подобного объекту, для целочисленных символов, символов с плавающей запятой и символов Юникода.

  • одномерные массивы;
  • многомерные массивы;
  • массивы массивов.

Для использования массива его необходимо объявить и выделить память для хранения его элементов. Для объявления одномерного массива используется следующий синтаксис:

В этой строке тип указывает на тип элементов, которые будут храниться в массиве. Имя предполагает ячейку, в которой будет храниться ссылка (адрес) участка памяти, в котором и будут размещаться элементы массива. Но на текущий момент сам участок памяти для хранения элементов массива еще не выделен.
Для его выделения используется операция new без инициализации или с инициализацией:

Результатом выполнения операции new является ссылка на выделенный участок памяти для хранения массива.
При выделении памяти всем элементам массива присваивается значение по умолчанию (для базовых типов данных это значение равно 0 ).
Объявление массива и выделение памяти для хранения его элементов можно осуществить в одной строке. Например,

После того как объявлен массив и выделена память для хранения его элементов, можно обратиться к элементам массива с использованием соответствующего индекса:

Начальный элемент массива всегда имеет индекс 0 , последний элемент имеет индекс КоличествоЭлементов-1 . То есть если массив содержит 5 элементов, то эти элементы имеют индексы 0 , 1 , 2 , 3 , 4 .

Создание массива

В качестве примера рассмотрим задачу найти максимальный элемент массива, состоящего из n элементов.
Сначала введем количество элементов, которые будут храниться в массиве, затем последовательно в цикле введем сами элементы. Для поиска максимального элемента можно воспользоваться параметрическим циклом.

image articles/506/506_1.png

Поиск максимума можно осуществить с использованием цикла перебора элементов foreach .

Все массивы в C# являются наследниками класса System. Array , который, в свою очередь, наследует класс System. Object . Поэтому все массивы обладают рядом свойств и методов, присущих классу Array .
Среди свойств класса Array наиболее популярным является свойство Length , возвращающее количество элементов в массиве.
Кроме того, класс Array содержит ряд методов для работы с массивами, некоторые из которых будут рассмотрены ниже.

Читайте так же:
Как добавить друзей в Одноклассниках

Запись и считывание элементов массива

  • SetValue (значение, индекс) — для записи значения в элемент массива;
  • GetValue (индекс) — для считывания значения из элемента массива. Функция возвращает объект типа Object , для дальнейшего использования которого необходимо явное приведение его к типу элементов массива.

image articles/506/506_3.png

Копирование массива

Для копирования массивов можно использовать один из двух методов класса Array – Clone() и CopyTo() . Оба метода создают поверхностную копию массива, то есть копируют элементы из одного массива в другой массив. При этом если элементы массива являются ссылками, то копируются сами значения этих ссылок, а сам объект, на который они ссылаются, остается единственным.
Кардинальное отличие методов Clone() и CopyTo() заключается в том, что метод Clone() самостоятельно выделяет память под вновь создаваемый массив и заполняет ее копиями элементов, а метод CopyTo() предусматривает, что память должна быть предварительно выделена под заполняемый этим методом массив в достаточном объеме.

Метод Clone() возвращает объект класса Object , который необходимо явно привести к ссылке на массив указанного типа.
Рассмотрим пример копирования массива с помощью функции Clone() :

Методы find(), findIndex() и indexOf()

Методы массивов find() , findIndex() и indexOf() легко перепутать друг с другом. Ниже даны пояснения, помогающие понять их особенности.

Метод find() возвращает первый элемент массива, соответствующий заданному критерию. Этот метод, найдя первый подходящий элемент, не продолжает поиск по массиву.

Обратите внимание на то, что в нашем примере заданному критерию соответствуют все элементы массива, следующие за тем, который содержит число 5, но возвращается лишь первый подходящий элемент. Этот метод весьма полезен в ситуациях, в которых, пользуясь для перебора и анализа массивов циклами for , такие циклы, при обнаружении в массиве нужного элемента, прерывают, используя инструкцию break .

Метод findIndex() очень похож на find() , но он, вместо того, чтобы возвращать первый подходящий элемент массива, возвращает индекс такого элемента. Для того чтобы лучше понять этот метод — взгляните на следующий пример, в котором используется массив строковых значений.

Метод indexOf() очень похож на метод findIndex() , но он принимает в качестве аргумента не функцию, а обычное значение. Использовать его можно в том случае, если при поиске нужного элемента массива не нужна сложная логика.

Читайте так же:
Самоучитель по английскому

Массивы

Ярким примером ссылочного типа данных являются массивы (как объекты!).

Массив представляет собой совокупность переменных одного типа с общим для обращения к ним именем.
В C# массивы могут быть как одномерными, так и многомерными.
Массивы служат самым разным целям, поскольку они предоставляют удобные средства для объединения связанных вместе переменных.
Массивами в C# можно пользоваться практически так же, как и в других языках программирования.
Тем не менее, у них имеется одна особенность: они реализованы в виде объектов. Смотрите также заметку «Массивы. Класс System.Array».
Объединение данных возможно и в коллекции, об этом — в статье Класс ArrayList. Пример необобщенной коллекции

Объявление массивов

Для того чтобы воспользоваться массивом в программе, требуется двухэтапная процедура. Во-первых, необходимо объявить переменную, которая может обращаться к массиву. И во-вторых, нужно создать экземпляр массива (объект), используя оператор new.

Важно! Если массив только объявляется, но явно не инициализируется, каждый его элемент будет установлен в значение, принятое по умолчанию для соответствующего типа данных (например, элементы массива типа bool будут устанавливаться в false, а элементы массива типа int — в 0). В примере, если мы удалим строки с инициализацией, будет напечатано пять нулей.

Примечание. Такие же действия с полями экземпляра структуры выполняет конструктор по умолчанию (без параметров).

Доступ к элементам массива

Для обращения к элементам массива используются индексы . Индекс представляет номер элемента в массиве, при этом нумерация начинается с нуля, поэтому индекс первого элемента будет равен 0. А чтобы обратиться к пятому элементу в массиве, нам надо использовать индекс 4, к примеру: myArr[4] .

Инициализация массива

Помимо заполнения массива элемент за элементом (как показано в предыдущем примере), можно также заполнять его с использованием специального синтаксиса инициализации массивов.

Для этого необходимо перечислить включаемые в массив элементы в фигурных скобках < >. Такой синтаксис удобен при создании массива известного размера, когда нужно быстро задать его начальные значения:

1) инициализация массива с использованием ключевого слова new:
int[] m1 = new int[] <10,20,30,40,50>;

3) используем ключевое слово new и желаемый размер массива символов:
char[] m3 = new char[4] < ‘Я’,’з’,’ы’,’к’ >;

Обратите внимание, что в случае применения синтаксиса с фигурными скобками размер массива указывать не требуется (как видно на примере создания переменной m1), поскольку этот размер автоматически вычисляется на основе количества элементов внутри фигурных скобок.

Кроме того, применять ключевое слово new не обязательно (как при создании массива m2).

Неявно типизированные массивы

Ключевое слово var позволяет определить переменную так, чтобы лежащий в ее основе тип выводился компилятором. Аналогичным образом можно также определять неявно типизированные локальные массивы. С использованием такого подхода можно определить новую переменную массива без указания типа элементов, содержащихся в массиве.

36

Результат:

Разумеется, как и при создании массива с использованием явного синтаксиса C#, элементы, указываемые в списке инициализации массива, должны обязательно иметь один и тот же базовый тип (т.е. должны все быть int, string или char). Обратите внимание на метод GetType(), позволяющий программным путем определять тип элементов массива.

Определение массива объектов

В большинстве случаев при определении массива тип элемента, содержащегося в массиве, указывается явно.

Хотя на первый взгляд это выглядит довольно понятно, существует одна важная особенность. В основе каждого типа в системе типов .NET (в том числе фундаментальных типов данных) в конечном итоге лежит базовый класс System.Object.

В результате получается, что в случае определения массива объектов находящиеся внутри него элементы могут представлять собой что угодно.

Если обратимся к определению массива, данному выше: «Массив представляет собой совокупность переменных одного типа с общим для обращения к ним именем», то это выглядит несколько противоречиво. Но тем не менее, все это возможно потому, что каждый элемент является объектом. Приведем пример:

37

Результат:

Обратите внимание на четвертый тип цикла foreach (object me in arrByObject). Легко запомнить: Для каждого (for each) объекта с именем me, входящего в (in) массив arrByObject (учите английский!). На печать выводится как сам объект (элемент массива объектов), так и тип этого объекта (метод GetType(), присущий всем объектам класса Object, от которого наследуются все типы).

Свойство Length

Реализация в C# массивов в виде объектов дает целый ряд преимуществ. Одно из них заключается в том, что с каждым массивом связано свойство Length, содержащее число элементов, из которых может состоять массив. Следовательно, у каждого массива имеется специальное свойство, позволяющее определить его длину.

Когда запрашивается длина многомерного массива, то возвращается общее число элементов, из которых может состоять массив. Благодаря наличию у массивов свойства Length операции с массивами во многих алгоритмах становятся более простыми, а значит, и более надежными.

Вставим в предыдущем примере перед Console.ReadKey() оператор
Console.WriteLine(arrByObject.Length);
Будет напечатано значение, равное 4 (число объектов в массиве). Чаще всего оно используется для задания числа элементов массива в цикле for<>.

Многомерные массивы

Многомерным называется такой массив, который отличается двумя или более измерениями, причем доступ к каждому элементу такого массива осуществляется с помощью определенной комбинации двух или более индексов. Многомерный массив индексируется двумя и более целыми числами.

Двумерные массивы. Простейшей формой многомерного массива является двумерный массив. Местоположение любого элемента в двумерном массиве обозначается двумя индексами. Такой массив можно представить в виде таблицы, на строки которой указывает первый индекс, а на столбцы — второй. Пример объявления и инициализации двумерного массива показан ниже:

Обратите особое внимание на способ объявления двумерного массива. Схематическое представление массива myArr[,] показано ниже:

38

Заметим, что в программе используется еще один объект – ran, принадлежащий к классу Random, метод которого (функция Next() ) возвращает целое число в заданном диапазоне (1,15).

В C# допускаются массивы трех и более измерений. Ниже приведена общая форма объявления многомерного массива:
тип[,…,] имя_массива = new тип[размер1, размер2, … размеры];

Инициализация многомерных массивов

Для инициализации многомерного массива достаточно заключить в фигурные скобки список инициализаторов каждого его размера:
тип[,] имя_массива = <
,
< val, val, val, …, val>,

>;
где val обозначает инициализирующее значение, а каждый внутренний блок — отдельный ряд.

Первое значение в каждом ряду сохраняется на первой позиции в массиве, второе значение — на второй позиции и т.д.

Обратите внимание на то, что блоки инициализаторов разделяются запятыми, а после завершающей эти блоки закрывающей фигурной скобки ставится точка с запятой.

Ниже в качестве примера приведена общая форма инициализации двумерного массива (4 строки, 2 столбца):

Перейдем к рассмотрению примеров решения задач, где применяются массивы и циклы.

Задача «Три цикла»

Требуется найти сумму и произведение N элементов массива, используя три варианта циклов (for, while, do-while).
Решение. В классе Program объявим статический массив действительных чисел a[1000] и 7 методов (кроме Main()), ввод исходных данных и вычисление сумм и произведений с использованием трех типов циклов.

Тогда наша программа может быть написана так:

42

Результат:

Задачи, предполагающие использование массивов и циклов, подробно рассмотрены в разделе «Примеры решения задач на тему «Массивы строки»»

Поиск максимального элемента в массиве

Дан массив X, состоящий из n элементов. Найти максимальный элемент массива и номер, под которым он хранится в массиве.

Алгоритм решения задачи следующий. Пусть в переменной с именем Max хранится значение максимального элемента, а в переменной Nmax — его номер. Предположим, что нулевой элемент массива является максимальным и запишем его в переменную Max, а в Nmax — его номер (ноль). Затем все элементы начиная с первого сравниваем в цикле с максимальным. Если текущий элемент массива оказывается больше максимального, то записываем его в переменную Max, а в переменную Nmax — текущее значение индекса i.

Все выше описанное можно представить следующим фрагментом кода:

Алгоритм поиска минимального элемента в массиве будет отличаться лишь тем, что в конструкции if знак поменяется с < на >.

Объявление и инициализация массива

Объявление массива очень похоже на объявление переменной. Отличие лишь в том, что следует дополнительно указать размер массива в квадратных скобках. Вот несколько примеров:

На имя массива накладываются ограничения, аналогичные тем, которые накладываются на имя переменной.

Правило именования массивов

Имя массива – любая последовательность символов, цифр и знака нижнего подчеркивания «_», которая начинается с буквы. Регистр букв важен.

Вот ещё несколько примеров объявления массивов:

Массиву, как и любой переменной, можно присвоить начальные значения при объявлении. Если элементам массива не присвоить никакого значения, то в них будет храниться мусор, как и в обычных переменных.

Если нужно присвоить нулевые значения всем элементам массива, то можно сделать вот так:

Получение массива на основе диапазона Excel

Самый эффективный по скорости способ получить содержимое диапазона Excel для манипулирования в VBA — это скопировать его в массив с элементами Variant. Делается так:

Даже, если вы передаёте в массив столбец или строку, получаемый массив всегда будет иметь 2 измерения. Измерение 1 отвечает за строки, измерение 2 — за столбцы. То есть ячейка C5 будет в элементе arrTemp(5,3) . Нижняя граница таких массивов всегда будет начинаться с единицы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector