Array in der Datenstruktur: Was ist Arrays? Operationen [Beispiele]

Was ist ein Array in der Datenstruktur?

An Array ist eine Datenstruktur zum Speichern von mehr als einem Datenelement mit einem ähnlichen Datentyp. Die Elemente eines Arrays werden an benachbarten Speicherplätzen zugewiesen. Diese Speicherorte werden aufgerufen Elemente dieses Arrays. Die Gesamtzahl der Elemente in einem Array wird aufgerufen Länge.

Die Details eines Arrays werden über seine Position abgerufen. Diese Referenz heißt Index or Index.

Konzept des Arrays

Das obige Diagramm veranschaulicht Folgendes:

Ein Array ist ein Container mit Elementen.
Elemente haben einen bestimmten Wert und Datentyp, wie „ABC“, TRUE oder FALSE usw.
Jedes Element verfügt außerdem über einen eigenen Index, über den auf das Element zugegriffen wird.

Hinweis:

Elemente werden an zusammenhängenden Speicherorten gespeichert.
Ein Index ist immer kleiner als die Gesamtzahl der Array-Elemente.
Syntaxtechnisch gesehen kann jede als Array deklarierte Variable mehrere Werte speichern.
Fast alle Sprachen verstehen Arrays gleich, deklarieren und initialisieren sie jedoch auf unterschiedliche Weise.
Drei Teile bleiben jedoch bei allen Initialisierungen immer gleich, nämlich der Array-Name, die Elemente und der Datentyp der Elemente.

Das folgende Diagramm veranschaulicht die Syntax zum Deklarieren eines Array in Python und C++ um zu zeigen, dass das Verständnis dasselbe bleibt, auch wenn die Syntax in verschiedenen Sprachen leicht abweichen kann.

Array-Name: notwendig für einen einfachen Verweis auf die Sammlung von Elementen
Datentyp: notwendig für Typprüfung und Datenintegrität
Elemente: Dies sind die in einem Array vorhandenen Datenwerte

Warum brauchen wir Arrays?

Hier sind einige Gründe für die Verwendung von Arrays in der Datenstruktur:

Arrays eignen sich am besten zum Speichern mehrerer Werte in einer einzelnen Variablen
Arrays können viele Werte besser einfach und schnell verarbeiten
Das Sortieren und Suchen der Werte ist in Arrays einfacher

Erstellen eines Arrays in Python

In Python, Arrays unterscheiden sich von Listen; Listen können Array-Elemente von Datentypen enthalten, wohingegen Arrays nur Elemente desselben Datentyps enthalten können.

Python verfügt über ein separates Modul zur Handhabung von Arrays namens „Array“, das Sie importieren müssen, bevor Sie mit der Arbeit daran beginnen können.

Hinweis: Das Array muss reelle Zahlen wie Ganzzahlen und Gleitkommazahlen enthalten, Zeichenfolgen sind nicht zulässig.

Der folgende Code veranschaulicht, wie Sie in Python ein Integer-Array zum Speichern des Kontostands erstellen können:

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

Möglichkeiten zum Deklarieren eines Arrays in Python

Sie können ein Array deklarieren in Python während Sie es mit der folgenden Syntax initialisieren.

arrayName = array.array(type code for data type, [array,items])

Das folgende Bild erklärt die Syntax.

Identifizieren: Geben Sie einen Namen an, wie Sie es normalerweise für Variablen tun
Modul: Python verfügt über ein spezielles Modul zum Erstellen von Arrays, genannt „array“ – Sie müssen es importieren, bevor Sie es verwenden können
Method: Das Array-Modul verfügt über eine Methode zum Initialisieren des Arrays. Es benötigt zwei Argumente, Typcode und Elemente.
Typencode: Geben Sie den Datentyp mithilfe der verfügbaren Typcodes an (siehe Liste unten).
verschiedenste Komponenten: Geben Sie die Array-Elemente innerhalb der eckigen Klammern an, zum Beispiel [130,450,103]

Die folgende Tabelle veranschaulicht die für unterstützte Datentypen verfügbaren Typcodes:

Typenschlüssel	C-Typ	Python Typ	Mindestgröße in Bytes
'c'	verkohlen	Charakter	1
'B'	vorzeichenloser char	int	1
'b'	signiertes Zeichen	int	1
'u'	Py_UNICODE	Unicode-Zeichen	2
'h'	kurz unterschrieben	int	2
'H'	unsigned short	int	2
'ich'	signiert int	int	2
'ICH'	Unsigned int	lange	2
'l'	lang unterschrieben	int	4
'L'	lange nicht signiert	lange	4
'f'	schweben	schweben	4
'd'	doppelt	schweben	8

Wie greife ich auf einen bestimmten Array-Wert zu?

Sie können auf jedes Array-Element zugreifen, indem Sie seinen Index verwenden.

Syntax

arrayName[indexNum]

Beispiel:

balance[1]

Das folgende Bild veranschaulicht das Grundkonzept des Zugriffs auf Array-Elemente über ihren Index.

Hier haben wir über seinen Index, der 1 ist, auf den zweiten Wert des Arrays zugegriffen. Die Ausgabe davon ist 200, was im Grunde der zweite Wert des ausgeglichenen Arrays ist.

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

AUSGABE

Feld Operations

Das Array-Modul von Python verfügt über separate Funktionen zum Ausführen von Array-Operationen. Dies ist eine destruktive Methode zum Arbeiten mit Arrays, was bedeutet, dass die Änderung in der Array-Variable gespeichert wird.

Insert

Mit dieser Operation können Sie ein oder mehrere Elemente am Anfang, Ende oder an einem beliebigen Index des Arrays in ein Array einfügen. Diese Methode erwartet zwei Argumente: Index und Wert.

Syntax

arrayName.insert(index, value)

Beispiel:

Fügen wir direkt nach dem zweiten Element des Arrays einen neuen Wert hinzu. Derzeit verfügt unser Balance-Array über die drei Elemente 300, 200 und 100. Wie lautet also der Index des zweiten Array-Elements mit einem Wert von 200, wenn Sie 1 gesagt haben?

Um den neuen Wert direkt „nach“ Index 1 einzufügen, müssen Sie in Ihrer Einfügemethode auf Index 2 verweisen, wie folgt:

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

Um nun zu überprüfen, ob der neue Wert eingefügt wurde, geben Sie den Array-Namen ein und drücken Sie die Eingabetaste auf der Tastatur:

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

AUSGABE

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

Löschen

Mit dieser Operation können Sie ein Element aus einem Array nach Wert löschen. Diese Methode akzeptiert nur ein Argument, nämlich den Wert. Nach dem Ausführen dieser Methode werden die Array-Elemente neu angeordnet und die Indizes neu zugewiesen.

Syntax

arrayName.remove(value)

Beispiel:

Entfernen wir den Wert 150 aus dem Array. Derzeit enthält unser Balance-Array die vier Elemente 300, 200, 150 und 100. Um also 150 aus dem Array zu entfernen, müssen wir nur 150 in das Methodenargument eingeben. Ganz einfach, oder?

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

Um nun zu überprüfen, ob der Wert gelöscht wurde, geben Sie den Array-Namen ein und drücken Sie die Eingabetaste auf der Tastatur:

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

AUSGABE

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

SUCHE

Mit dieser Operation können Sie anhand seines Werts nach einem Element in einem Array suchen. Diese Methode akzeptiert nur ein Argument, nämlich den Wert. Dies ist eine nicht destruktive Methode, d. h. sie hat keinen Einfluss auf die Array-Werte.

Syntax

arrayName.index(value)

Beispiel:

Suchen wir im Array nach dem Wert 150. Derzeit enthält unser Balance-Array die vier Elemente 300, 200, 150 und 100. Um also 150 im Array zu suchen, müssen wir nur 150 in das Methodenargument eingeben. Das ist ganz einfach. Diese Methode gibt den Index des gesuchten Werts zurück.

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

AUSGABE

AKTUALISIEREN

Diese Operation ist der Einfügemethode sehr ähnlich, außer dass sie den vorhandenen Wert am angegebenen Index ersetzt. Das bedeutet, dass am angegebenen Index einfach ein neuer Wert zugewiesen wird. Diese Methode erwartet zwei Argumente: Index und Wert.

Syntax

arrayName.udpate(index, value)

Beispiel:

Angenommen, unser Array enthält die vier Elemente 300, 200, 150 und 100 und wir möchten 150 durch 145 ersetzen. Was ist also der Index 150?

Kudos, wenn Sie 2 gesagt haben.

Um 150 mit dem Index 2 zu ersetzen, müssen Sie auf den Index 2 verweisen, indem Sie einen einfachen Zuweisungsoperator wie diesen verwenden:

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

Um nun zu überprüfen, ob der Wert aktualisiert wurde, geben Sie den Array-Namen ein und drücken Sie die Eingabetaste auf der Tastatur:

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

AUSGABE

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

Traverse

Sie können ein Python-Array durchlaufen, indem Sie Schleifen wie diese verwenden:

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

AUSGABE

300
200
100

Erstellen eines Arrays in C++

C++ Sprache ist flexibler als Python wenn es um die Erstellung von Arrays geht. Sie können erstellen C++ Arrays auf drei oben erwähnte Arten.

Der folgende Code zeigt, wie Sie ein Integer-Array erstellen können in C++ zum Speichern des Kontostands:

#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;
}

Möglichkeiten zum Deklarieren eines Arrays in C++

Sie können ein Array in drei Syntaxvarianten deklarieren. Welches passt zu Ihrem Programm? Diese Auswahl richtet sich nach Ihren Programmanforderungen.

Deklaration nach Größe

Syntax

dataType arrayName[arraySize];

Beispiel:

int balance[3];

Nur Array-Elemente für die Deklarationsinitialisierung

Syntax

dataType arrayName[] = {array, items};

Beispiel:

int balance[] = { 300, 200, 100 };

Deklaration nach Größe und Initialisierung von Array-Elementen

Syntax

dataType arrayName[arraySize] = {array, items};

Beispiel:

int balance[3] = { 300, 200, 100 };

Wie greife ich auf einen bestimmten Array-Wert zu?

Sie können auf jedes Array-Element zugreifen, indem Sie seinen Index verwenden.

Syntax

arrayName[indexNum]

Beispiel:

balance[1]

Das folgende Bild veranschaulicht das Grundkonzept des Zugriffs auf Array-Elemente über ihren Index.

Hier haben wir über seinen Index, der 1 ist, auf den zweiten Wert des Arrays zugegriffen. Die Ausgabe davon ist 200, was im Grunde der zweite Wert des Balance-Arrays ist.

#include <iostream>
using namespace std;

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

  return 0;
}

Ausgang

Feld Operain C++

Im Gegensatz zu Pythonin C++ Sie müssen die Logik für die Ausführung der Operationen Einfügen, Löschen, Suchen, Aktualisieren und Durchlaufen selbst programmieren. C++ Arrays.

Insert

Die Logik für den Einfügevorgang lautet wie folgt:

Schleife durch die Array-Elemente
verschieben Sie sie auf einen größeren Index
Fügen Sie ein neues Array-Element an einem bestimmten Index hinzu

Im folgenden Beispiel haben wir 5 Elemente im Balance-Array und möchten direkt nach dem Wert 200 ein neues Element hinzufügen. Dies bedeutet, dass wir alle Elemente nach 200 an einen höheren Index verschieben und dann unseren neuen Wert 150 einfügen müssen.

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

main() {
   int pos = 2;
   int size = 4;
   int balance[] = {300,200,100,50,0};
   
   printf("BEFORE INCREMENT: \n");
   for(int i = 0; i<5; i++) {
      printf("%d\n",balance[i]);
   }

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

   /* FOR INSERTING VALUE AT OUR DESIRED INDEX */   
   balance[pos] = 150;
   
   printf("AFTER INCREMENT: \n");
   

   /* FOR PRINTING THE NEW ARRAY */   
   for(int i = 0; i<6; i++) {
      printf("%d\n",balance[i]);
   }
}

Ausgang

BEFORE INCREMENT
300
200
100
50
0
AFTERINCREMENT
300
200
150
100
50
0

Feld Operain Java

Erstellen wir eine Programmierung in Java, in diesem Array-Programm in Java Wir akzeptieren die Größe und den Wert der Array-Elemente vom Benutzer.

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]+" ");
        }
    }
}

Ausgabe:-

Enter the size of the array

5
Enter Elements in the array

1
2
3
4
5
Elements in the array
1 2 3 4 5

Element im Array ändern:-

Aktualisieren Sie ein Element anhand des angegebenen Index.

Programm in Java Informationen zum Ändern von Elementen in einem Array

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 where you want to change in an array");
        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]+" ");
        }
    }
}

Ausgabe:-

Array Elements Before modify
1 2 3 4 5 
Enter the position where you want to change in an array

2
Enter the value
8
Array Elements After modify
1 2 8 4 5

Auf Element im Array zugreifen:-

Alle Array-Elemente drucken.

Programm in Java zum Durchlaufen eines Arrays

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]+" ");
        }

    }
}

Ausgabe:-

Array Elements are:-
1 2 3 4 5

Zusammenfassung

Ein Array ist eine Datenstruktur zum Speichern mehrerer Datenelemente mit einem ähnlichen Datentyp
Bezeichner, Datentyp, Array-Länge, Elemente und Index sind die Hauptbestandteile eines Arrays
Verwenden Sie den Index zur Verarbeitung der Werte von Array-Elementen
Arrays bieten eine hervorragende Unterstützung dafür, dass der Datentyp intakt bleibt
In den meisten Sprachen wird ein Array durch Angabe eines Bezeichners, eines Datentyps und der einzuschließenden Elemente erstellt
Arrays eignen sich am besten für die Verarbeitung einer großen Anzahl von Werten sowie zum schnellen Sortieren und Suchen
Python verfügt über Module und integrierte Methoden zum Ausführen grundlegender Array-Operationen wie Einfügen, Löschen, Suchen, Aktualisieren und Durchlaufen
C++ erfordert die Definition von Programmen für grundlegende Array-Operationen wie Einfügen, Löschen, Suchen, Aktualisieren und Durchlaufen

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Konzept des Arrays

Warum brauchen wir Arrays?

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Element im Array ändern:-

Auf Element im Array zugreifen:-

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