Python中数组的使用方法

Python 笔记

一、数组的创建方法

在Python中，数组是通过列表来实现的。创建一个数组可以使用以下代码：

arr = [1, 2, 3, 4, 5]

上述代码创建了一个包含5个元素的数组，元素的值分别是1、2、3、4和5。

另外，还可以使用numpy库来创建数组。numpy库中的ndarray对象可以进行高效的数值计算，代码如下：

import numpy as np
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])

上述代码创建了一个与前面的数组相同的ndarray对象。

二、数组的基本操作

下面介绍数组的一些基本操作：

可以使用len()函数来获取数组的长度，代码如下：

arr = [1, 2, 3, 4, 5]
print(len(arr)) # 输出5

可以使用下标来访问数组的元素，代码如下：

arr = [1, 2, 3, 4, 5]
print(arr[0]) # 输出1
print(arr[3]) # 输出4

可以通过下标来修改数组的元素，代码如下：

arr = [1, 2, 3, 4, 5]
arr[2] = 6
print(arr) # 输出[1, 2, 6, 4, 5]

三、数组的矩阵运算

在numpy库中，数组可以进行矩阵运算，包括加、减、乘、除以及矩阵的转置等操作。

可以使用+运算符来进行数组的加法运算，代码如下：

import numpy as np
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
c = a + b
print(c) # 输出[5, 7, 9]

可以使用-运算符来进行数组的减法运算，代码如下：

import numpy as np
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
c = a - b
print(c) # 输出[-3, -3, -3]

可以使用*运算符来进行数组的乘法运算，代码如下：

import numpy as np
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
c = a * b
print(c) # 输出[4, 10, 18]

可以使用/运算符来进行数组的除法运算，代码如下：

import numpy as np
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
c = a / b
print(c) # 输出[0.25, 0.4, 0.5]

可以使用ndarray对象的T属性来进行矩阵的转置，代码如下：

import numpy as np
a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
print(a.T) # 输出[[1, 4], [2, 5], [3, 6]]

四、使用注意事项

在使用数组时，需要注意以下几点：

与其他编程语言一样，Python中数组的索引也是从0开始的。因此，访问数组的第一个元素时，需要使用arr[0]，而不是arr[1]。

在Python中，数组的长度一旦创建就不可改变，因此不能使用arr[n] = x的方式来添加一个新元素。如果需要添加一个新元素，可以使用列表的append()方法。

如果需要使用numpy库进行高效的数值计算，需要先安装该库。

完整代码示例：

import numpy as np

# 创建一个数组
arr = [1, 2, 3, 4, 5]
print(arr)

# 使用numpy库创建一个数组
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
print(arr)

# 获取数组的长度
print(len(arr))

# 访问数组的元素
print(arr[0])
print(arr[3])

# 修改数组的元素
arr[2] = 6
print(arr)

# 数组的加法运算
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
c = a + b
print(c)

# 数组的减法运算
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
c = a - b
print(c)

# 数组的乘法运算
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
c = a * b
print(c)

# 数组的除法运算
a = np.array([1, 2, 3])
b = np.array([4, 5, 6])
c = a / b
print(c)

# 矩阵的转置
a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
print(a.T)