或许我们学Python，只听过列表(list)、元组(tuple)、集合(set)、字典(dict)
那个流行在Java、C++和C中常见的那个“狠人”——数组去哪了呢？
本文将带你学习一下
- Python 的数组（array）
- 数组与列表有哪些不同
- 数组的操作
- 什么时候和如何使用数组？
在编程中，数组是相同类型的元素的集合。存储在连续内存位置。
但是，在Python中，它们并不常见。
当人们谈Python数组时，他们谈论的是Python列表。如果您不知道什么是列表，自行了解一下。
或者等我出一篇Python列表文章。
Python官方还是考虑周到的，给我们提供了高效的数值数组——array模块
先导入这个模块，然后查看这个模块下有哪些函数：
In [1]: import array
In [2]: dir(array)
Out[2]:
['ArrayType',
'__doc__',
'__file__',
'__loader__',
'__name__',
'__package__',
'__spec__',
'_array_reconstructor',
'array',
'typecodes']
我们可以将列表当作数组用，但是别忘了数组的定义——相同类型。是的，在列表中，我们不能限制元素的类型。
>>>a = [1, 2, 'Hello']
如果使用array模块创建数组，则数组的所有元素必须为相同的数值类型。
语法结构：a=arr.array(data type,value list)
>>> import array as arr
>>> a = arr.array('d', [1, 2, 'Hello'])
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: must be real number, not str
首先，我们需要导入数组模块以创建数组。
例如：
>>> import array as arr
>>> a = arr.array('d', [1.1, 2.3, 4.8])
>>> print(a)
array('d', [1.1, 2.3, 4.8])
在这里，我们创建了一个float类型的数组。字母“ d”是类型码。这确定了创建过程中数组的类型。
常用的类型代码：
| 类型码 | C 类型 | Python 类型 | 最小字节 |
|---|---|---|---|
| ‘b’ | signed char | int | 1 |
| ‘B’ | unsigned char | int | 1 |
| ‘u’ | Py_UNICODE | Unicode | 2 |
| ‘h’ | signed short | int | 2 |
| ‘H’ | unsigned short | int | 2 |
| ‘i’ | unsigned int | int | 2 |
| ‘l’ | signed long | int | 4 |
| ‘L’ | unsigned long | int | 4 |
| ‘q’ | signed long long | int | 8 |
| ‘Q’ | unsigned long long | int | 8 |
| ‘f’ | float | float | 4 |
| ‘d’ | double | float | 8 |
注释:
‘u’ 类型码对应于 Python 中已过时的 unicode 字符 (Py_UNICODE即 wchar_t)。 根据系统平台的不同，它可能是 16 位或 32 位。
自版本3.3起，‘u’ 将与其它的 Py_UNICODE API 一起被移除
我们将不在本文中讨论不同的C类型。在整篇文章中，我们将使用两种类型的代码：'i'表示整数，' d'表示浮点数。
如何访问数组元素？
像列表一样支持索引，索引值从0开始，同时支持循环访问：
>>> import array as arr
>>> a = arr.array('i', [2, 4, 6, 8, 10])
>>> print('First element:', a[0])
First element: 2
>>> for i in a:
... print(i)
...
2
4
6
8
10
如何切片？
使用切片运算符 :，只要是Python的序列类型，你就拿出这把刀。
>>> import array as arr
>>> a = arr.array('i', [2, 4, 6, 8, 10])
>>> print(a[2:5])
array('i', [6, 8, 10]) # 从 3rd 到 5th
>>> print(a[:-3]) # 从 1st 到 2nd
array('i', [2, 4])
>>> print(a[:]) # 全复制
array('i', [2, 4, 6, 8, 10])
>>> print(a[::-1]) # 反转
array('i', [10, 8, 6, 4, 2])
如何更改或添加元素？
数组是可变的；它们的元素可以类似列表的方式进行更改。
import array as arr
numbers = arr.array('i', [1, 2, 3, 5, 7, 10])
# changing first element
numbers[0] = 0
print(numbers) # Output: array('i', [0, 2, 3, 5, 7, 10])
# changing 3rd to 5th element
numbers[2:5] = arr.array('i', [4, 6, 8])
print(numbers) # Output: array('i', [0, 2, 4, 6, 8, 10])
我们可以使用append()方法将一项添加到列表中，或者使用extend()方法将多项添加到列表中。
import array as arr
numbers = arr.array('i', [1, 2, 3])
numbers.append(4)
print(numbers) # Output: array('i', [1, 2, 3, 4])
# extend() appends iterable to the end of the array
numbers.extend([5, 6, 7])
print(numbers) # Output: array('i', [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7])
我们可以使用+运算符连接两个数组。
import array as arr
odd = arr.array('i', [1, 3, 5])
even = arr.array('i', [2, 4, 6])
numbers = arr.array('i') # creating empty array of integer
numbers = odd + even
print(numbers)
如何remove/delete元素？
我们可以使用Python的del语句从数组中删除一个或多个项目。
import array as arr
number = arr.array('i', [1, 2, 3, 3, 4])
del number[2] # removing third element
print(number) # Output: array('i', [1, 2, 3, 4])
del number # deleting entire array
print(number) # Error: array is not defined
我们可以使用remove()方法删除给定项，pop()方法删除给定索引处的项。
import array as arr
numbers = arr.array('i', [10, 11, 12, 12, 13])
numbers.remove(12)
print(numbers) # Output: array('i', [10, 11, 12, 13])
print(numbers.pop(2)) # Output: 12
print(numbers) # Output: array('i', [10, 11, 13])
列表比数组灵活得多。它们可以存储不同数据类型的元素，包括字符串。而且，列表比数组要快。而且，如果您需要对数组和矩阵进行数学计算，则最好使用NumPy库中数组的方法。
除非需要与C代码接口，此时需要用到数组模块，否则不要使用它们。
Ps：本文基于Python 3.8
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