كيف تعمل المصفوفات والقوائم في Python

الإعلانات

تعد المصفوفات والقوائم من أكثر هياكل البيانات المفيدة في البرمجة - على الرغم من أن القليل من الأشخاص يستخدمونها حقًا لتحقيق أقصى إمكاناتهم. اليوم سأتحدث إليك من خلال الأساسيات ، إلى جانب بعض الأمثلة البسيطة عن Python.

المتطلبات الأساسية

ليس هناك الكثير الذي تحتاج إلى معرفته مسبقًا لتعلم هذه المفاهيم. ستكون المعرفة الأساسية لنماذج البرمجة و Python مفيدة ، لكنها غير مطلوبة. اقرأ أمثلة بيثون الأساسية 10 أمثلة بيثون أساسية ستساعدك على التعلم بسرعةهذه المقالة من أمثلة الثعبان الأساسية هي لأولئك الذين لديهم بالفعل بعض الخبرة في البرمجة ويريدون ببساطة الانتقال إلى Python في أسرع وقت ممكن. اقرأ أكثر إذا كنت لا تعرف من أين تبدأ. إذا كنت تعتقد أن Python هي لغة غير مجدية ، تحقق من موقعنا أسباب عدم حدوث ذلك 5 أسباب تجعل برمجة بايثون غير مجديةPython - إما أن تحبه أو تكرهه. قد تتأرجح حتى من طرف إلى آخر مثل البندول. بغض النظر ، Python هي لغة يصعب التناقض بشأنها. اقرأ أكثر .

بينما يمكن تطبيق الأفكار الأساسية التالية على أي لغة ، سأوضح الأمثلة في Python. إنها لغة سهلة التعلم وتوفر منصة ممتازة لفهم ما يجري. بالإضافة إلى ذلك ،

tutorialspoint.com يوفر مترجم Python ممتازًا عبر الإنترنت - لست مضطرًا حتى إلى تثبيت Python إذا كنت لا ترغب في ذلك (إذا فعلت ذلك ، فراجع دليلنا إلى البيئات الافتراضية تعرف على كيفية استخدام بيئة Python الافتراضيةسواء كنت مطورًا محترفًا في Python ، أو أنك بدأت للتو ، فإن تعلم كيفية إعداد بيئة افتراضية أمر ضروري لأي مشروع Python. اقرأ أكثر ).

هياكل البيانات

ما هو هيكل البيانات? بنية البيانات في أبسط مستوياتها هي طريقة لتخزين البيانات بكفاءة. من السهل الخلط بيننا لأن هياكل البيانات ليست كذلك أنواع البيانات. تُخبر أنواع البيانات المترجم (أو المترجم في حالة Python) بكيفية استخدام البيانات. تحدد هياكل البيانات العمليات التي يمكن إجراؤها ، وغالبا ما تنفذ قواعد ولوائح محددة.

ربما سمعت عن بعض خطي أنواع البيانات (العناصر متسلسلة):

• مجموعة مصفوفة
• مصفوفة
• جدول البحث

وبالمثل ، القوائم غالبًا ما تحتوي على قواعد وطرق لتنظيم كيفية عملها. بعض القوائم الشائعة هي:

• قائمة مرتبطة
• قائمة مرتبطة مزدوجة
• قائمة الصفيف أو الصفيف الديناميكي

هناك عدد كبير من هياكل البيانات المختلفة. ربما سمعت عن الأشجار الثنائية, الرسوم البيانيةأو تجزئات. سأناقش الأساسيات اليوم ، ولكن قد ترغب في معرفة المزيد بمجرد أن تشعر بالراحة.

مجموعة مصفوفة

لنبدأ من البدايه. المصفوفة هي مجموعة بسيطة من القيم (ذات الصلة). تسمى هذه القيم العناصر. يمكن أن تكون عادةً أي نوع بيانات تفضله ، بما في ذلك الكائنات أو القوائم الأخرى! التحذير الرئيسي مع المصفوفات هو أن جميع البيانات يجب أن تكون هي نفسها - لا يمكنك تخزين السلاسل والأعداد الصحيحة المختلطة. أنت تقريبا يجب دائمًا تحديد عدد العناصر التي ترغب في تخزينها. حجم متغير أو صفائف ديناميكية موجودة بالفعل ، ولكن المصفوفات ذات الطول الثابت أبسط تبدأ.

Python يعقد الأمور إلى حد ما. إنه يجعل الأمور سهلة للغاية بالنسبة لك ، ولكنه لا يلتزم دائمًا بالتعريفات الصارمة لهياكل البيانات. عادةً ما تكون معظم الكائنات في Python قوائم ، لذا فإن إنشاء مصفوفة هو في الواقع عمل أكثر. إليك بعض رموز البدء:

من صفيف استيراد صفيف. أرقام = صفيف ('i'، [2، 4، 6، 8]) طباعة أرقام [0]

السطر الأول يستورد مجموعة مصفوفة الوحدة النمطية - وهذا مطلوب للعمل مع المصفوفات. ينشئ السطر الثاني صفيفًا جديدًا يسمى أعداد ويهيئها بالقيم 2 و 4 و 6 و 8. يتم تعيين كل عنصر عدد صحيح تسمى القيمة أ مفتاح أو فهرس. تبدأ المفاتيح من صفر، وبالتالي أرقام [0] سيصل إلى العنصر الأول (2):

قد تتساءل ما 'أنا' يستخدم في. هذا ال كود نوع الذي يخبر Python أن المصفوفة ستخزن الأعداد الصحيحة. هذا النوع من الأشياء لا يحتاج عادة في Python (سيتم اعتباره "غير طبيعي"). سبب ذلك بسيط. المصفوفات في Python هي غلاف رقيق للغاية على المصفوفات C الأساسية لنظام التشغيل الخاص بك. هذا يعني أنهم سريعون ومستقرون ، لكنهم قد لا يلتزمون دائمًا بصيغة Python.

لا يمكنك تخزين أنواع مختلطة في هذه المصفوفات. لنفترض أنك تريد تخزين السلسلة "makeuseof.com":

number = array ('i'، [2، 4، 6، "makeuseof.com"])

لن يُسمح بذلك وسيؤدي إلى استثناء:

إليك كيفية طباعة جميع العناصر:

طباعة أرقام

تعمل طريقة الوصول إلى عناصر الصفيف هذه بشكل جيد ، وهي مثالية للمهمة الصحيحة. ما ليس جيدًا له هو الوصول إلى الصفيف بأكمله. المبرمجون كسالى بطبيعتهم ، لذلك سأكون سعيدًا بكتابة المزيد ، كود أفضل ، إذا كان ذلك يعني أنه يمكنني جعل الصيانة أسهل ، وتقليل جهد النسخ واللصق.

ستطبق كل لغة برمجة حلقة من نوع ما ، وهي مثالية للتكرار (التكرار) عبر عناصر القائمة. الحلقات الأكثر شيوعًا هي في حين و إلى عن على. Python يجعل الأمور أسهل من خلال توفير للداخل عقدة:

للرقم بالأرقام: رقم الطباعة

لاحظ كيف لم يكن لديك للوصول إلى العناصر من خلال مفتاحهم. هذه طريقة أفضل للعمل مع مصفوفة. طريقة بديلة للتكرار عبر قائمة باستخدام إلى عن على عقدة:

for i in range (len (أرقام)): طباعة الأرقام [i]

يعمل هذا بالضبط نفس الشيء كما في المثال السابق ، على الرغم من أنه كان عليك تحديد عدد العناصر في المصفوفة (لين (سيارات)) ، إلى جانب التمرير أنا كمفتاح للصفيف. هذا هو بالضبط الرمز الذي للداخل تشغيل حلقات. بهذه الطريقة توفر مرونة أكبر قليلاً ، وهي أسرع قليلاً (على الرغم من ذلك للداخل حلقات أكثر من سرعة كافية أغلبية من الوقت.)

القوائم

الآن بعد أن تعرفت على كيفية عمل المصفوفات ، فلنلقِ نظرة على قائمة. يمكن أن يكون مربكًا في بعض الأحيان ، حيث يستخدم الناس مصطلحات مختلفة بالتبادل ، والقوائم هم صفائف... نوع من.

القائمة هي نوع خاص من الصفيف. الاختلاف الأكبر هو أن القوائم يمكن أن تحتوي مختلط أنواع (تذكر ، يجب أن تحتوي المصفوفات على عناصر من نفس النوع). القوائم سهلة جدًا في Python:

السيارات = ["فورد" ، "أوستن" ، "لانسيا"]

لاحظ كيف لا تحتاج إلى استيراد مجموعة مصفوفة وحدة؟

يعلن هذا النحو قائمة تسمى السيارات. داخل الأقواس المربعة ، يتم التصريح عن كل عنصر من عناصر القائمة. يتم فصل كل عنصر بفاصلة ، وبما أن كل عنصر عبارة عن سلسلة ، فأنت تعلن عنها داخل علامات اقتباس. يعرف Python أن هذا كائن ، لذا فإن طباعة بيان ستخرج محتوى القائمة:

طباعة السيارات

تمامًا كما هو الحال مع الصفيف ، يمكنك تكرار عناصر القائمة باستخدام الحلقات:

للسيارة في السيارات: طباعة السيارة

خدعة القوائم الحقيقية هي نوعها المختلط. المضي قدما وإضافة بعض البيانات الإضافية:

السيارات = ['Ford'، 'Austin'، 'Lancia'، 1، 0.56]

هذه ليست مشكلة لبايثون - حتى أنها لم تثير استثناء:

من السهل إضافة عناصر جديدة إلى القائمة (شيء غير ممكن مع المصفوفات):

السيارات = ["فورد" ، "أوستن"] طباعة السيارات. سيارات. append ("Lancia") طباعة السيارات

يمكنك أيضًا دمج قائمتين في قائمة واحدة:

السيارات = ["فورد" ، "أوستن"] طباعة السيارات. other_cars = ['Lotus'، 'Lancia'] cars.extend (سيارات أخرى) طباعة السيارات

من السهل إزالة العناصر باستخدام إزالة بناء الجملة:

السيارات = ["فورد" ، "أوستن" ، "لوتس" ، "لانسيا"] طباعة السيارات. إزالة سيارات ('Ford') طباعة السيارات

يغطي ذلك أساسيات القوائم والمصفوفات في Python. لماذا لا تنظر في مشروع الترميز ، مثل القراءة والكتابة إلى جداول بيانات Google كيف تقرأ وتكتب على صفحات جوجل مع بايثونقد تبدو Python غريبة وغير عادية ، ولكن من السهل تعلمها واستخدامها. في هذه المقالة ، سأوضح لك كيفية القراءة والكتابة إلى جداول بيانات Google باستخدام Python. اقرأ أكثر , قراءة بيانات json كيفية الحصول على بايثون وجافا سكريبت للتواصل باستخدام JSONاليوم سأوضح لك كيفية استخدام JSON لإرسال البيانات من JavaScript إلى Python. سأغطي كيفية إعداد خادم الويب ، مع جميع التعليمات البرمجية التي تحتاجها. اقرأ أكثر . ربما يمكنك وضع مهاراتك الجديدة لاستخدام صنع بعض أزرار الاختصار المخصصة اصنع أزرار الاختصار المخصصة الخاصة بك مع Arduinoيمكن لـ Arduino المتواضع القيام بالكثير من الأشياء ، ولكن هل تعلم أنه يمكن أن يحاكي لوحة مفاتيح USB؟ يمكنك دمج اختصارات لوحة المفاتيح الطويلة في مفتاح اختصار مخصص واحد ، باستخدام هذه الدائرة البسيطة. اقرأ أكثر . على الرغم من كونها لغة برمجة مختلفة ، لا تزال مبادئ المصفوفة هذه سارية.

هل تعلمت أي شيء جديد؟ هل ترغب في رؤية بعض المحتوى الأكثر تعقيدًا؟ دعنا نعرف أفكارك في التعليقات بالأسفل!