Python之数组

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本文介绍了Python编程中数组的基本概念和常见操作,包括创建、访问、修改数组元素,获取数组长度,遍历数组以及一些额外的数组操作函数。通过示例代码展示了如何在Python中有效地使用数组。

Python之数组

在Python编程中,数组是一种常用的数据结构,它可以存储一系列相同类型的元素,并通过索引访问和操作这些元素。本文将介绍Python中数组的基本概念和常见操作,并提供相应的源代码示例。

创建数组
要使用数组,首先需要导入Python的内置模块array。然后,可以使用array.array()函数创建一个新的数组对象。在创建数组时,需要指定数组的类型码,表示数组中元素的类型。下面是一些常见的类型码:

  • ‘b’: 有符号字符(signed char)
  • ‘B’: 无符号字符(unsigned char)
  • ‘h’: 有符号短整数(signed short)
  • ‘H’: 无符号短整数(unsigned short)
  • ‘i’: 有符号整数(signed int)
  • ‘I’: 无符号整数(unsigned int)
  • ‘l’: 有符号长整数(signed long)
  • ‘L’: 无符号长整数(unsigned long)
  • ‘f’: 单精度浮点数(float)
  • ‘d’: 双精度浮点数(double)

下面的代码展示了如何创建一个整数类型的数组:

import array

arr = array
### Python 内置数组的用法与实现 Python 中内置了 `array` 模块,用于处理基本类型的数组。相比列表(list),`array` 模块提供的数组更加高效,因为它只存储单一类型的数据元素。以下是关于 Python 内置数组的详细说明和使用方法。 #### 1. 数组的基本概念 数组是一种线性数据结构,用于存储相同类型的数据元素。在 Python 中,数组可以通过 `array` 模块创建。与列表不同,数组中的所有元素必须是同一类型[^2]。 #### 2. 创建数组 要使用数组,首先需要导入 `array` 模块。然后通过指定类型码和初始值来创建数组。以下是一个示例: ```python from array import array # 创建一个包含整数的数组 nums = array('i', [1, 2, 3, 4, 5]) print(nums) # 输出: array('i', [1, 2, 3, 4, 5]) ``` 类型码 `'i'` 表示有符号整数。根据需要选择其他类型码,例如 `'f'` 表示浮点数[^3]。 #### 3. 数组的操作 数组支持多种操作,包括添加、删除、修改和访问元素等。 - **添加元素**:使用 `append()` 方法向数组末尾添加单个元素,或使用 `extend()` 方法添加多个元素。 ```python nums.append(6) nums.extend([7, 8, 9]) print(nums) # 输出: array('i', [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) ``` - **删除元素**:使用 `pop()` 方法删除并返回最后一个元素,或使用 `remove()` 方法删除特定值的第一个匹配项。 ```python last_element = nums.pop() nums.remove(3) print(nums) # 输出: array('i', [1, 2, 4, 5, 6, 7, 8]) ``` - **访问元素**:通过索引访问数组中的元素。 ```python print(nums[0]) # 输出: 1 ``` - **排序数组**:由于 `array` 类型没有就地排序方法 `sort()`,可以使用 `sorted()` 函数重新构建数组。 ```python sorted_nums = array('i', sorted(nums)) print(sorted_nums) # 输出: array('i', [1, 2, 4, 5, 6, 7, 8]) ``` #### 4. 数组与列表的区别 尽管数组和列表都可以存储多个元素,但它们之间存在显著差异: - **数据类型**:数组只能存储相同类型的数据,而列表可以存储不同类型的数据。 - **内存效率**:数组比列表更节省内存,因为它的元素类型固定[^4]。 - **功能丰富度**:列表提供了更多的内置方法,如 `insert()` 和 `clear()`,而数组的功能相对较少[^3]。 #### 5. 示例代码 以下是一个完整的示例,展示如何使用数组进行常见操作: ```python from array import array # 创建数组 arr = array('i', [5, 3, 8, 1]) # 添加元素 arr.append(4) arr.extend([6, 2]) # 删除元素 arr.remove(3) last = arr.pop() # 排序数组 sorted_arr = array('i', sorted(arr)) print("原始数组:", arr) # 输出: 原始数组: array('i', [5, 8, 1, 4, 6, 2]) print("排序后数组:", sorted_arr) # 输出: 排序后数组: array('i', [1, 2, 4, 5, 6, 8]) ``` ### 注意事项 - 如果需要对数组进行频繁的插入和删除操作,建议使用列表,因为数组的性能可能不如列表[^4]。 - 在处理大数据集时,数组的内存效率更高,适合存储同类型的大规模数据[^3]。
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