آرایهها در پایتون

آرایهها در پایتون
آرایهها (Arrays) در پایتون ساختارهای دادهای هستند که برای ذخیرهسازی مجموعهای از مقادیر با نوع دادهای یکسان استفاده میشوند. آنها ابزاری قدرتمند برای سازماندهی و مدیریت دادهها در برنامههای پایتون هستند.
در این مقاله راهنمای جامع، به بررسی کامل آرایهها در پایتون، از جمله نحو، ایجاد آرایه، دسترسی به عناصر، پیمایش در آرایه، تغییر مقادیر، توابع آرایه، و نکات مهم، میپردازیم.
1. نحو ایجاد آرایه
دو روش اصلی برای ایجاد آرایه در پایتون وجود دارد:
1. استفاده از لیست:
لیستها در پایتون ساختارهای دادهای چندمنظوره هستند که میتوان از آنها برای ذخیرهسازی آرایهها نیز استفاده کرد. برای ایجاد آرایه با استفاده از لیست، از علامت [] و لیستی از مقادیر جدا شده با ویرگول استفاده کنید.
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
در این مثال، numbers یک آرایه از اعداد صحیح است.
2. استفاده از ماژول array:
ماژول array در پایتون کلاسهای مختلفی برای ایجاد و مدیریت آرایهها با انواع دادهای خاص ارائه میدهد. برای ایجاد آرایه با استفاده از ماژول array، از مراحل زیر استفاده کنید:
- ماژول
arrayرا وارد کنید. - کلاس آرایه مناسب را برای نوع داده خود انتخاب کنید.
- یک شیء آرایه با استفاده از کلاس انتخاب شده ایجاد کنید.
- مقادیر را به آرایه اضافه کنید.
import array
numbers = array.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])
در این مثال، numbers یک آرایه از اعداد صحیح است که با استفاده از کلاس array.array('i') ایجاد شده است.
2. دسترسی به عناصر آرایه
برای دسترسی به یک عنصر خاص در آرایه، از نمایه (index) آن عنصر استفاده کنید. نمایهها از 0 شروع میشوند و به تعداد عناصر آرایه – 1 میرسند.
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
first_element = numbers[0] # 1
second_element = numbers[1] # 2
last_element = numbers[-1] # 5
همچنین میتوانید از برش (slicing) برای دسترسی به زیرمجموعهای از عناصر آرایه استفاده کنید.
subarray = numbers[1:3] # [2, 3]
3. پیمایش در آرایه
برای پیمایش در تمام عناصر آرایه و انجام عملیات بر روی آنها، میتوانید از حلقههای for استفاده کنید.
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for number in numbers:
print(number * 2)
4. تغییر مقادیر آرایه
میتوانید با استفاده از نمایه، مقادیر عناصر آرایه را تغییر دهید.
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers[2] = 10
print(numbers) # [1, 2, 10, 4, 5]
5. توابع آرایه
ماژول array در پایتون توابع مختلفی برای انجام عملیات رایج بر روی آرایهها، مانند مرتبسازی، جستجو و تبدیل نوع داده، ارائه میدهد.
import array
numbers = array.array('i', [5, 2, 4, 1, 3])
numbers.sort()
print(numbers) # [1, 2, 3, 4, 5]
search_result = numbers.index(4)
print(search_result) # 3
numbers.tobytes() # آرایه را به بایت تبدیل میکند
6. نکات مهم
- از آرایهها برای ذخیرهسازی مجموعهای از مقادیر با نوع دادهای یکسان استفاده کنید.
- برای ایجاد آرایه از لیستها یا ماژول
arrayاستفاده کنید. - از نمایهها برای دسترسی به عناصر آرایه ها استفاده می شود.
- از حلقههای
forبرای پیمایش در آرایه و انجام عملیات بر روی عناصر آن استفاده کنید. - از توابع ماژول
arrayبرای انجام عملیات رایج بر روی آرایهها استفاده کنید. - از آرایهها به جای لیستها برای ذخیرهسازی دادهها زمانی که به کارایی حافظه نیاز دارید، استفاده کنید.
- مراقب خطاهای خارج از محدوده (out-of-bounds) هنگام دسترسی به عناصر آرایه باشید.
7. منابع مفید:
- آموزش آرایهها در پایتون: جامعترین آموزش برنامه نویسی پایتون در ایران
- آموزش آرایهها در پایتون: https://faradars.org/courses/fvpht9808s04-class-in-python
در این مقاله، سعی کردیم به بررسی کامل آرایهها در پایتون، از جمله نحو، ایجاد آرایه، دسترسی به عناصر، پیمایش در آرایه، تغییر مقادیر، توابع آرایه، و نکات مهم، بپردازیم. با استفاده از آرایهها میتوانید دادههای خود را به طور کارآمد سازماندهی و مدیریت کنید و از قابلیتهای آنها در برنامههای مختلف پایتون بهرهمند شوید.