Что такое двумерные массивы в Python? 📚🐍 Учебное руководство и примеры

Двумерные массивы в Python представляют собой структуру данных, которая позволяет хранить значения в виде таблицы с двумя измерениями - строками и столбцами. Пример создания двумерного массива:

массив = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

В данном примере мы создали двумерный массив с тремя строками и тремя столбцами. Каждая строка в массиве представляет собой отдельный подмассив, а каждый элемент массива - значение. Для доступа к элементам двумерного массива используются индексы. Например, чтобы получить значение из третьей строки и второго столбца, мы можем написать следующий код:

значение = массив[2][1]

В данном примере мы использовали индексы [2][1], где первый индекс обозначает строку (отсчет начинается с 0), а второй индекс - столбец. Двумерные массивы в Python часто используются для хранения данных, которые имеют связанные значения и нужно обращаться к ним по двум измерениям, например, для представления матрицы, таблицы или изображения.

Что такое двумерные массивы в Python?

Двумерные массивы в языке программирования Python представляют собой структуру данных с упорядоченным набором элементов, организованных в таблице или сетке. Они позволяют хранить и манипулировать данными в двух измерениях - строках и столбцах.

Создание двумерных массивов

Для создания двумерного массива в Python мы можем использовать список списков или библиотеку NumPy.

Использование списка списков

Вот пример создания двумерного массива с использованием списка списков:

        # Создание двумерного массива с использованием списка списков
        matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
    

В этом примере мы создаем двумерный массив с тремя строками и тремя столбцами. Каждый элемент массива представляет собой число.

Использование библиотеки NumPy

NumPy (Numerical Python) - это библиотека для научных вычислений в Python, которая предоставляет мощные функции для работы с массивами. Вот пример создания двумерного массива с помощью библиотеки NumPy:

        # Импорт библиотеки NumPy
        import numpy as np

        # Создание двумерного массива с помощью библиотеки NumPy
        matrix = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
    

В этом примере мы импортируем библиотеку NumPy и используем функцию array для создания двумерного массива.

Доступ и изменение элементов

Для доступа и изменения элементов двумерных массивов в Python мы используем индексы строк и столбцов. Индексы начинаются с 0.

Вот пример доступа к элементу и изменения его значения:

        # Доступ к элементу двумерного массива
        value = matrix[1][2]
        print(value)  # Выводит 6

        # Изменение значения элемента двумерного массива
        matrix[1][2] = 10
        print(matrix)  # Выводит [[1, 2, 3], [4, 5, 10], [7, 8, 9]]
    

В этом примере мы получаем доступ к элементу с индексами [1][2] и выводим его значение. Затем мы изменяем значение этого элемента на 10 и выводим измененный массив.

Итерация по двумерным массивам

Для итерации по двумерным массивам в Python мы можем использовать циклы for. Каждый внешний цикл будет проходить по строкам, а каждый внутренний цикл - по элементам в строке.

Вот пример итерации по двумерному массиву:

        # Итерация по двумерному массиву
        for row in matrix:
            for element in row:
                print(element)
    

В этом примере мы используем два вложенных цикла for, чтобы пройти по всем элементам двумерного массива и вывести их значения.

Операции с двумерными массивами

В Python мы можем выполнять различные операции с двумерными массивами, такие как сложение, вычитание, умножение и другие. Для выполнения этих операций можно использовать библиотеку NumPy.

Вот пример сложения двух двумерных массивов с использованием библиотеки NumPy:

        # Сложение двух двумерных массивов
        matrix1 = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
        matrix2 = np.array([[7, 8, 9], [10, 11, 12]])
        result = matrix1 + matrix2
        print(result)  # Выводит [[8, 10, 12], [14, 16, 18]]
    

В этом примере мы создаем два двумерных массива с помощью библиотеки NumPy и складываем их с помощью оператора "+". Результатом является новый двумерный массив, содержащий сумму элементов соответствующих позиций в исходных массивах.

Заключение

Двумерные массивы являются мощным инструментом для хранения и манипулирования данными в двух измерениях. В этой статье мы рассмотрели, как создавать двумерные массивы в Python, как получать доступ и изменять их элементы, как итерироваться по массивам и как выполнять операции с массивами. Помните, что вы можете использовать список списков или библиотеку NumPy в зависимости от ваших потребностей. Желаю вам успехов в изучении двумерных массивов в Python!