Python-Arrays

In diesem Artikel werden wir die Funktionen und Möglichkeiten von Python-Arrays erkunden. Wir lernen, wie man sie effektiv in Ihrem Code erstellt, manipuliert und damit arbeitet.

Was sind Arrays?

Arrays sind eine leistungsstarke Datenstruktur in der Programmierung, die es Ihnen ermöglicht, eine Sammlung von Elementen desselben Typs zu speichern und zu manipulieren. In Python werden Arrays mithilfe des array-Moduls erstellt, das eine einfache Schnittstelle zum Erstellen, Bearbeiten und Arbeiten mit Arrays bietet.

Arrays erstellen

Um ein Array in Python zu erstellen, müssen wir zunächst das array-Modul importieren. Anschließend können wir ein Array erstellen, indem wir den Typ der zu speichernden Elemente und deren Werte angeben.

Arrays in Python erstellen

import array as arr

# create an array of integers
my_array = arr.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

# create an array of floats
my_float_array = arr.array('f', [1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0])

# create an array of characters
my_char_array = arr.array('u', ['a', 'b', 'c', 'd', 'e'])

Auf Array-Elemente zugreifen

Sobald wir ein Array erstellt haben, können wir über seinen Index auf seine Elemente zugreifen. Array-Indizes beginnen bei 0, das erste Element hat also den Index 0, das zweite den Index 1 und so weiter.

Auf Array-Elemente in Python zugreifen

import array as arr

# create an array of integers
my_array = arr.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

# access the first element of the array
print(my_array[0]) # Output: 1

# access the second element of the array
print(my_array[1]) # Output: 2

# access the last element of the array
print(my_array[-1]) # Output: 5

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Array-Slicing

Wir können auch einen Bereich von Elementen in einem Array durch Slicing zugreifen. Slicing ermöglicht es uns, ein neues Array zu erstellen, das eine Teilmenge der Elemente des ursprünglichen Arrays enthält.

Arrays in Python slicen

import array as arr

# create an array of integers
my_array = arr.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

# slice the array to get the first three elements
print(my_array[0:3]) # Output: array('i', [1, 2, 3])

# slice the array to get the last three elements
print(my_array[-3:]) # Output: array('i', [3, 4, 5])

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Arrays manipulieren

Arrays in Python sind veränderbar (mutable), was bedeutet, dass wir ihre Elemente nach der Erstellung ändern können. Wir können Elemente hinzufügen oder entfernen, den Wert eines Elements ändern oder das Array in einen anderen Typ konvertieren.

Elemente hinzufügen

Um ein Element zu einem Array hinzuzufügen, können wir die Methode append() verwenden. Diese Methode fügt das Element am Ende des Arrays hinzu.

Ein Element zu einem Python-Array hinzufügen

import array as arr

# create an array of integers
my_array = arr.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

# add a new element to the array
my_array.append(6)

# print the updated array
print(my_array) # Output: array('i', [1, 2, 3, 4, 5, 6])

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Elemente entfernen

Um ein Element aus einem Array zu entfernen, können wir die Methode remove() verwenden. Diese Methode entfernt das erste Vorkommen des angegebenen Elements aus dem Array.

Ein Element aus einem Python-Array entfernen

import array as arr

# create an array of integers
my_array = arr.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

# remove an element from the array
my_array.remove(3)

# print the updated array
print(my_array) # Output: array('i', [1, 2, 4, 5])

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Elemente ändern

Um den Wert eines Elements in einem Array zu ändern, weisen wir einfach einen neuen Wert an das Element am angegebenen Index zu.

Array-Elemente in Python aktualisieren

import array as arr

# create an array of integers
my_array = arr.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

# change the value of an element in the array
my_array[2] = 10

# print the updated array
print(my_array) # Output: array('i', [1, 2, 10, 4, 5])

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Elementtyp ändern

Um den Typ der Elemente in einem Array zu ändern, müssen Sie ein neues Array mit dem gewünschten Typcode erstellen und das ursprüngliche Array als Initialisierer übergeben. Beachten Sie, dass das Attribut typecode schreibgeschützt ist und nicht direkt zugewiesen werden kann.

Einen neuen Typcode für ein Array in Python festlegen

import array as arr

# create an array of integers
my_array = arr.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

# change the type of elements in the array to floats
my_array = arr.array('f', my_array)

# print the updated array
print(my_array) # Output: array('f', [1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0])

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Weitere gängige Methoden

Das array-Modul bietet mehrere weitere nützliche Methoden zum Verwalten von Elementen:

• extend(iterable): Fügt mehrere Elemente aus einem Iterable am Ende des Arrays hinzu.
• insert(index, element): Fügt ein Element an einem angegebenen Index ein.
• pop([index]): Entfernt und gibt das Element am angegebenen Index zurück (Standardmäßig das letzte Element).
• tolist(): Konvertiert das Array in eine Standard-Python-Liste.

Fazit

In diesem Artikel haben wir die Grundlagen von Python-Arrays und deren Verwendung in Ihrem Code behandelt. Wir haben gelernt, wie man Arrays erstellt, darauf zugreift und sie manipuliert. Beachten Sie, dass das array-Modul zwar nützlich für die speichereffiziente Speicherung homogener numerischer Daten ist, Python-Listen jedoch aufgrund ihrer Flexibilität und der breiteren Methodenunterstützung im Alltag meist bevorzugt werden. Mit diesem Wissen sollten Sie in der Lage sein, Arrays effektiv in Ihren Programmen einzusetzen und ihre leistungsstarken Funktionen zu nutzen.

Praxis

Welche Methoden/Aktionen können auf Python-Arrays angewendet werden?

Hinzufügen von Elementen zum ArrayEntfernen von Elementen aus dem ArrayErsetzen von Elementen im ArrayErstellen eines Wörterbuchs aus dem Array