python array数组|极客教程

python array数组

在Python中，数组是一种数据结构，它可以存储相同类型的元素，并且这些元素可以根据索引值进行访问。Python中有多种实现数组的方式，比如列表、元组和NumPy数组等。本文将详细介绍Python数组的各种实现方式及其用法。

列表

列表是Python中最常用的数据结构之一，它可以存储任意类型的元素，而且可以根据位置索引进行访问、插入和删除操作。列表以方括号[]表示，元素之间使用逗号分隔。

创建列表

# 创建一个空列表
my_list = []

# 创建一个包含整数元素的列表
int_list = [1, 2, 3, 4, 5]

# 创建一个包含字符串元素的列表
str_list = ['apple', 'banana', 'cherry']

# 创建一个混合类型的列表
mix_list = [1, 'apple', 3.14, True]

访问列表元素

# 访问列表中的单个元素
print(int_list[0])  # 输出：1
print(str_list[1])  # 输出：banana

# 遍历整个列表
for element in mix_list:
    print(element)

列表操作

# 列表切片操作
sub_list = int_list[1:3]
print(sub_list)  # 输出：[2, 3]

# 添加元素到列表末尾
int_list.append(6)
print(int_list)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6]

# 在指定位置插入元素
int_list.insert(2, 10)
print(int_list)  # 输出：[1, 2, 10, 3, 4, 5, 6]

# 删除指定位置的元素
int_list.pop(3)
print(int_list)  # 输出：[1, 2, 10, 4, 5, 6]

# 移除指定值的元素
int_list.remove(4)
print(int_list)  # 输出：[1, 2, 10, 5, 6]

元组

元组是另一种有序的数据结构，跟列表相似，但是元组是不可改变的，也就是说一旦创建，元组的元素无法被修改。元组以圆括号()表示，元素之间使用逗号分隔。

创建元组

# 创建一个包含整数元素的元组
int_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)

# 创建一个包含字符串元素的元组
str_tuple = ('apple', 'banana', 'cherry')

# 创建一个混合类型的元组
mix_tuple = (1, 'apple', 3.14, True)

访问元组元素

# 访问元组中的单个元素
print(int_tuple[0])  # 输出：1
print(str_tuple[1])  # 输出：banana

# 遍历整个元组
for element in mix_tuple:
    print(element)

元组操作

由于元组是不可变的，因此没有像列表那样的添加、删除和修改操作。但是我们可以对元组进行一些基本的操作，比如拼接和复制。

# 元组拼接
new_tuple = int_tuple + str_tuple
print(new_tuple)  # 输出：(1, 2, 3, 4, 5, 'apple', 'banana', 'cherry')

# 元组复制
copy_tuple = mix_tuple * 2
print(copy_tuple)  # 输出：(1, 'apple', 3.14, True, 1, 'apple', 3.14, True)

NumPy数组

NumPy（Numerical Python）是Python中用于科学计算的一个重要库，它提供了高性能的多维数组对象和各种工具，可以方便地进行数组操作、线性代数运算、傅立叶变换等。

安装NumPy

在使用NumPy之前，需要先安装该库。可以使用pip命令来安装NumPy：

pip install numpy

创建NumPy数组

import numpy as np

# 创建一个包含整数元素的NumPy数组
int_array = np.array([1, 2, 3, 4, 5])

# 创建一个包含浮点数元素的NumPy数组
float_array = np.array([1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5])

# 创建一个二维NumPy数组
two_dim_array = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

访问NumPy数组元素

NumPy数组的访问方式与列表类似，可以通过索引值访问数组中的元素，也可以切片操作来获取数组的子集。

# 访问数组中的单个元素
print(int_array[0])  # 输出：1
print(float_array[1])  # 输出：2.2

# 访问二维数组中的元素
print(two_dim_array[1, 2])  # 输出：6

# 取出部分数组
sub_array = int_array[1:3]
print(sub_array)  # 输出：[2, 3]

NumPy数组操作

NumPy数组支持各种数组操作，比如数学运算、聚合函数、数组拼接等。

# 数学运算
result = int_array + float_array
print(result)  # 输出：[2.1, 4.2, 6.3, 8.4, 10.5]

# 聚合函数
print(np.sum(int_array))  # 输出：15
print(np.mean(float_array))  # 输出：3.3

# 数组拼接
new_array = np.concatenate((int_array, float_array))
print(new_array)  # 输出：[1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5]