Pole v datové struktuře (Operace)

Co je pole v datové struktuře?

An řada je datová struktura pro ukládání více než jedné datové položky podobného datového typu. Položky pole jsou alokovány na sousedních paměťových místech a tato místa se nazývají prvky pole. Celkový počet prvků v poli je jeho délka.

Ke každému prvku se přistupuje podle jeho pozice a tento odkaz se nazývá index or index.

Koncept pole

Koncepční schéma polí

Výše uvedený diagram ilustruje, že:

1. Pole je kontejner prvků.
2. Prvky mají specifickou hodnotu a datový typ, například „ABC“, TRUE nebo FALSE.
3. Každý prvek má svůj vlastní index, který se používá pro přístup k němu.

Poznámka:

• Prvky jsou uloženy na souvislých paměťových místech.
• Index je vždy menší než celkový počet položek pole.
• Jakákoli proměnná deklarovaná jako pole může ukládat více hodnot.
• Téměř všechny programovací jazyky sdílejí stejný koncept polí, ale liší se v tom, jak je deklarují a inicializují.
• Tři části zůstávají společné pro všechny inicializace: název pole, prvky a datový typ prvků.

Následující diagram znázorňuje syntaxi pro deklaraci pole v Python a C++, což dokazuje, že koncept zůstává stejný, i když se syntaxe mezi jazyky mírně liší.

Pochopte syntaxi polí

• Název pole: potřebné pro snadnou orientaci v kolekci prvků.
• Datový typ: potřebné pro kontrolu typů a integritu dat.
• Prvky: datové hodnoty přítomné v poli.

Proč potřebujeme pole?

• Pole jsou ideální pro ukládání více hodnot do jedné proměnné.
• Zpracovávají mnoho hodnot snadno a rychle.
• Řazení a vyhledávání hodnot je s poli snazší.

Vytvoření pole v Python

In PythonPole se liší od seznamů: seznam může obsahovat položky různých datových typů, zatímco pole může obsahovat pouze položky stejného datového typu. Python má samostatný modul pro práci s poli, nazvaný array, který musíte před použitím importovat.

Poznámka: Pole musí obsahovat reálná čísla, jako jsou celá čísla a čísla s desetinnou čárkou; řetězce nejsou povoleny.

Následující kód vytvoří celočíselné pole v Python pro uložení zůstatků na účtech:

import array
balance = array.array('i', [300, 200, 100])
print(balance)

Způsoby, jak deklarovat pole Python

Můžete deklarovat pole v Python při inicializaci pomocí následující syntaxe:

arrayName = array.array(typecode, [array_items])

Syntaxe Array in Python

1. Identifikátor: zadejte název, jak obvykle děláte u proměnných.
2. Moduly: Python má speciální modul s názvem „array“, který musíte nejprve importovat.
3. Metoda: Modul array má metodu pro inicializaci pole, která přijímá dva argumenty – typový kód a prvky.
4. Kód typu: určete datový typ pomocí dostupných typových kódů (viz tabulka níže).
5. Prvky: Zadejte prvky pole v hranatých závorkách, například [130, 450, 103].

V následující tabulce jsou uvedeny typové kódy dostupné pro podporované datové typy.

Zadejte kód	Typ C	Python Typ	Minimální velikost (bajty)
'b'	podepsaný char	int	1
'B'	nepodepsaný char	int	1
'u'	Py_UNICODE	Znak Unicode	2
'h'	podepsáno krátce	int	2
'H'	bez znaménka krátký	int	2
„já“	podepsané int	int	2
„Já“	neoznačené int	int	2
'l'	podepsané dlouhé	int	4
'L'	bez podpisu dlouho	int	4
'F'	vznášet se	vznášet se	4
'd'	zdvojnásobit	vznášet se	8

Jak získat přístup k určité hodnotě pole?

K libovolné položce pole můžete přistupovat pomocí jejího indexu.

Syntaxe:

arrayName[indexNum]

Příklad:

balance[1]

Přístup k prvku pole

Zde jsme přistupovali k druhé hodnotě pole pomocí indexu 1. Výstup je 200, což je druhá hodnota pole balance.

import array
balance = array.array('i', [300, 200, 100])
print(balance[1])

Výstup:

200

Řada Operav Python

Jedno Python Modul array poskytuje samostatné funkce pro operace s poli. Jedná se o destruktivní metody, což znamená, že modifikace je uložena v proměnné pole.

Vložit

Tato operace vkládá jednu nebo více položek do pole na začátek, konec nebo na libovolný daný index. Očekává dva argumenty: index a hodnotu.

arrayName.insert(index, value)

Příklad: Chcete-li vložit novou hodnotu hned za index 1 (hodnota 200), odkazujte v metodě insert na index 2.

import array
balance = array.array('i', [300, 200, 100])
balance.insert(2, 150)
print(balance)

Výstup:

array('i', [300, 200, 150, 100])

Vymazat

Tato operace odstraní jednu položku z pole typu value a přijme jeden argument. Po jejím spuštění se položky znovu uspořádají a indexy se znovu přiřadí.

arrayName.remove(value)

Příklad:

import array
balance = array.array('i', [300, 200, 150, 100])
balance.remove(150)
print(balance)

Výstup:

array('i', [300, 200, 100])

Hledat

Tato operace vyhledává položku podle hodnoty a vrací její index. Jedná se o nedestruktivní metodu, takže nemění hodnoty pole.

arrayName.index(value)

Příklad:

import array
balance = array.array('i', [300, 200, 150, 100])
print(balance.index(150))

Výstup:

2

Aktualizace

Aktualizace nahrazuje existující hodnotu na daném indexu pomocí jednoduchého operátoru přiřazení.Python pole nemají update() metoda.)

arrayName[index] = value

Příklad: Nahrazení čísla 150 (na indexu 2) číslem 145:

import array
balance = array.array('i', [300, 200, 150, 100])
balance[2] = 145
print(balance)

Výstup:

array('i', [300, 200, 145, 100])

přejít

Můžete procházet a Python pole pomocí smyčky:

import array
balance = array.array('i', [300, 200, 100])
for x in balance:
    print(x)

Výstup:

300
200
100

Vytvoření pole v C++

C++ je pružnější než Python při vytváření polí. Můžete vytvořit C++ pole třemi způsoby. Následující kód vytvoří celočíselné pole v C++ pro uložení zůstatků na účtech:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
  int balance[3] = { 300, 200, 100 };
  for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
      cout << "value of i: " << balance[i] << endl;
    }
  return 0;
}

Způsoby, jak deklarovat pole C++

Pole můžete deklarovat třemi způsoby, v závislosti na požadavcích vašeho programu.

Prohlášení podle velikosti:

dataType arrayName[arraySize];   // e.g. int balance[3];

Deklarace pouze s položkami pole:

dataType arrayName[] = {array_items};   // e.g. int balance[] = { 300, 200, 100 };

Prohlášení podle velikosti a položek:

dataType arrayName[arraySize] = {array_items};   // e.g. int balance[3] = { 300, 200, 100 };

Jak získat přístup ke konkrétní hodnotě pole v C++?

Přístup k prvku pole

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
  int balance[3] = { 300, 200, 100 };
  cout << balance[1];
  return 0;
}

Výstup:

200

Řada Operav C++

Na rozdíl od Python, v C++ Pro operace vkládání, mazání, vyhledávání, aktualizace a posuvu si musíte logiku naprogramovat sami.

Vložit

Logika vkládání je následující: projít prvky pole, posunout je na vyšší index a poté přidat nový prvek na daném indexu. Následující příklad má pět položek a vkládá číslo 150 hned za hodnotu 200.

#include <iostream>
#include <stdio.h>

main() {
   int pos = 2;
   int size = 4;
   int balance[] = {300, 200, 100, 50, 0};

   printf("BEFORE INSERT:\n");
   for(int i = 0; i < 5; i++) {
      printf("%d\n", balance[i]);
   }

   /* SHIFT ITEMS TO A GREATER INDEX */
   for(int i = size; i >= pos; i--) {
       balance[i+1] = balance[i];
   }

   /* INSERT VALUE AT THE DESIRED INDEX */
   balance[pos] = 150;

   printf("AFTER INSERT:\n");
   for(int i = 0; i < 6; i++) {
      printf("%d\n", balance[i]);
   }
}

Řada Operav Java

Vytvořme si program v Java který přijímá velikost a hodnoty prvků pole od uživatele.

import java.util.Scanner;

public class AddElements {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.println("Enter the size of the array");
        int n = sc.nextInt();

        int arr[] = new int[n];

        System.out.println("Enter Elements in the array");
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            arr[i] = sc.nextInt();
        }
        System.out.println("Elements in the array");
        for(int j = 0; j < n; j++) {
            System.out.print(arr[j] + " ");
        }
    }
}

Úprava prvku v Java Řada

Aktualizovat prvek podle jeho indexu.

import java.util.Scanner;

public class ModifyElement {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
        int length = arr.length;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.println("Array Elements Before modify");
        for(int i = 0; i < length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }

        System.out.println("\nEnter the position to change");
        int pos = sc.nextInt();
        System.out.println("Enter the value");
        int val = sc.nextInt();

        arr[pos] = val;

        System.out.println("Array Elements After modify");
        for(int j = 0; j < length; j++) {
            System.out.print(arr[j] + " ");
        }
    }
}

Přístup k prvkům v Java Řada

Vytiskněte všechny prvky pole procházením pole.

public class AccessElements {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
        int length = arr.length;

        System.out.println("Array Elements are:-");
        for(int i = 0; i < length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }
}

Nejčastější dotazy