Implementacja tablic jednowymiarowych - I_P_PY_W13_M08 Tablice jednowymiarowe

RVCLNA5CE6DTX

Tablica jednowymiarowa w języku Python

W języku Python struktura danych (tablica jednowymiarowa) implementowana jest najczęściej za pomocą listy.

Oto deklaracja i zarazem definicja pustej tablicy jednowymiarowej w języku Python:

przykladowa_tablica = []

Definiowanie tablicy zaczynamy od nadania nazwy. Nie musimy określać, jakiego typu dane będzie przechowywać.

Do nazwy przykladowa_tablica będziemy się odwoływać, aby odczytać zawartość tablicy, wpisać konkretną liczbę w określonym miejscu albo w celu wykonania operacji na wybranym elemencie.

Nie musimy w tym miejscu deklarować rozmiaru tablicy.

Przykład 1

Dana jest tablica jednowymiarowa liczby. Jest to pusta tablica.

liczby = []

Wypełnimy ją danymi, wykorzystując pętlę for. Wypełnimy ją kolejnymi liczbami naturalnymi z zakresu <a, b).

Zmienna liczba przechowuje kolejne wartości z zakresu <a, b).

liczby = []
a = 1
b = 10

for liczba in range(a,b):
    liczby.append(liczba)
    
print(liczby)

Przykład 2

W języku Python tablice implementowane są za pomocą listy. Listy od tablic różnią się tym, że mogą zawierać różne typy danych. Zatem poniższa struktura jest listą, ale nie jest tablicą:

lista_danych = [27, "Grzegorz", True, "maj", 0.05]

Natomiast poniższa struktura jest tablicą zaimplementowaną za pomocą listy:

tablica_danych = ["Michał", "Grzegorz", "Karol", "Piotr", "Paweł"]

Zmienna tablica_danych składa się z pięciu elementów – do każdego z nich możemy się odwołać, podając indeks, czyli numer określający pozycję elementu.

Przygotujmy kod, który pozwoli wypisać elementy tablicy (element), ich indeks (ind) oraz typ (type()).

Wbudowana funkcja enumerate pozwala przeiterować po tablicy i pobrać zarówno wartość indeksu, jak i elementu znajdującego się pod danym indeksem.

Do wyświetlenia danych użyjemy mechanizmu formatowania f‑string:

for ind, element in enumerate(tablica_danych):
	print(f"Element o indeksie {ind} ma wartość {element}")
	print(f"Jego typ to {type(element)}")

Efekt działania programu:

Element o indeksie 0 ma wartość Michał
Jego typ to <class 'str'>
Element o indeksie 1 ma wartość Grzegorz
Jego typ to <class 'str'>
Element o indeksie 2 ma wartość Karol
Jego typ to <class 'str'>
Element o indeksie 3 ma wartość Piotr
Jego typ to <class 'str'>
Element o indeksie 4 ma wartość Paweł
Jego typ to <class 'str'>

Ważne!

Pozycja obiektu w ciągu elementów pozostaje niezmienna, nie możemy przypisać elementowi tablicy innego indeksu.
Każdy element tablicy musi być tego samego typu.
W języku Python indeksowanie elementów tablicy rozpoczyna się od liczby $0$ , zatem zapis tablica_danych[3] wskazuje czwarty element.
Oprócz tablic implementowanych za pomocą list język Python oferuje także krotki (typ tuple), które zachowują się podobnie do list (z pewnymi ograniczeniami).

Inna nieomawiana metoda listy, która może mieć zastosowanie w przypadku tablic to metoda sort():

lista.sort() – metoda porządkuje listę niemalejąco;

Przykład 3

Przetestujmy działanie metod: copy, sort, index, count.

Metoda copy():

liczby = [26, 4, 27, 5, 20, 24, 20, 23]

# Samo skopiowanie listy nic nie daje, należy przypisać ją do nowej zmiennej
liczby.copy()

# Kopiujemy zawartość listy i przypisujemy do nowej zmiennej
liczby_nowe = liczby.copy()

print(liczby)
print(liczby_nowe)

# [26, 4, 27, 5, 20, 24, 20, 23]
# [26, 4, 27, 5, 20, 24, 20, 23]

Metoda sort():

liczby = [26, 4, 27, 5, 20, 24, 20, 23]

liczby.sort()

print(liczby)

# [4, 5, 20, 20, 23, 24, 26, 27]

Metoda index():

liczby = [26, 4, 27, 5, 20, 24, 20, 23]

indeks = liczby.index(20)
print(indeks)

# 4

# Sytuacja, w której wyświetlamy indeks elementu, którego nie ma
indeks = liczby.index(2024)
print(indeks)

# ERROR!
# Traceback (most recent call last):
#   File "<main.py>", line 9, in <module>
# ValueError: 2024 is not in list

Metoda count():

liczby = [26, 4, 27, 5, 20, 24, 20, 23]

licznik = liczby.count(20)
print(licznik)

# 2

# Sytuacja, w której obliczamy liczbę wystąpień elementu, którego nie ma
licznik = liczby.count(2024)
print(licznik)

# 0

Ważne!

W języku Python listy nie mają z góry ustalonej wielkości. Odwołując się do elementu listy spoza zakresu, otrzymamy błąd.

Już wiesz

Podsumujmy najważniejsze elementy tej sekcji:

oprócz list Python oferuje także krotki (typ tuple), które zachowują się podobnie do list, z pewnymi ograniczeniami,
w języku Python listy czy krotki nie posiadają z góry ustalonej wielkości,
każdy element listy czy krotki może być innego typu,
w języku Python indeksowanie rozpoczyna się od zera, zatem zapis lista_danych[3] wskazuje czwarty element.

Misja pierwsza: Znajdź element o największej wartości

Strefa wyzwań

Tablica jednowymiarowa w języku Python