Иногда для решения различных задач необходимо использовать таблицы с данными, которые представляют собой матрицы или двумерные массивы.
В Python такие таблицы можно организовать с помощью списков, где каждый элемент является другим списком. Вот пример создания таблицы размером 3x3, заполненной произвольными символами:
```python
mas = [['й', 'ц', 'у'], ['к','е','н'], ['г', 'ш', 'щ']]
# Выводим весь двумерный массив
print(mas)
# Выводим первый элемент первой строки
print(mas[0][0]) # Результат: й
# Выводим третий элемент третьей строки
print(mas[2][2]) # Результат: щ
```Способы создания двумерных массивов
В Python существует несколько методов для создания двумерных массивов. Рассмотрим несколько вариантов.
1. Заполнение нулями с использованием цикла
Вот пример создания массива 3x3, полностью заполненного нулями:
```python
a = 3
mas = [0] * a
for i in range(a):
mas[i] = [0] * a
print(mas) # Результат: [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
```2. Создание массива с добавлением списков
Во втором способе создается пустой список, в который добавляются новые списки:
```python
a = 2
mas = []
for i in range(a):
mas.append([1] * a)
print(mas) # Результат: [[1, 1], [1, 1]]
```3. Использование генератора списков
Самый простой и быстрый способ — это использование генератора списков. Он позволяет создать массив с нужными размерами и значениями за одну строку:
```python
a = 3
mas = [[2] * a for i in range(a)]
print(mas) # Результат: [[2, 2, 2], [2, 2, 2], [2, 2, 2]]
```Все эти методы полезны в зависимости от ситуации и могут помочь эффективно организовать данные в виде двумерного массива.
Способы ввода двумерных массивов в Python
Допустим, мы хотим ввести значения для двумерного массива после запуска программы. Чтобы это сделать, можно написать код, который считывает количество строк и построчно принимает значения для каждой строки. Вот пример:
```python
a = int(input()) # Считываем количество строк
mas = []
for i in range(a):
mas.append(list(map(int, input().split()))) # Считываем каждую строку массива
print(mas) # Выводим полученный массив
```Пример выполнения программы:
1. Вводим количество строк (например, 3).
2. Вводим данные для каждой строки:
```
1 1 1
1 1 1
1 1 1
```Результат будет следующим: `[[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]`.
Альтернативный способ с генератором списков
Для упрощения можно воспользоваться генератором списков, что позволяет сократить код до одной строки:
```python
mas = [list(map(int, input().split())) for i in range(int(input()))]
```Пример работы такой же: вводим количество строк и затем каждую строку данных:
```
3
1 1 1
1 1 1
1 1 1
```Вывод: `[[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]`.
Способы вывода двумерных массивов
Для вывода двумерного массива можно использовать два вложенных цикла: внешний цикл для обхода строк, а внутренний — для элементов внутри этих строк. Пример:
```python
mas = [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]
for i in range(0, len(mas)):
for i2 in range(0, len(mas[i])):
print(mas[i][i2], end=' ') # Выводим элементы одной строки в одну строку
print() # Переход на новую строку
```Вывод:
```
1 1 1
1 1 1
1 1 1
```Другой способ, более компактный, использует обход элементов без указания индексов:
```python
mas = [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]
for row in mas:
for elem in row:
print(elem, end=' ')
print()
```Результат тот же:
```
1 1 1
1 1 1
1 1 1
``` Оба способа удобны в зависимости от задачи и предпочтений.
Способ вывода двумерных массивов с помощью метода `join()`
Для более удобного и лаконичного вывода элементов двумерного массива можно использовать метод `join()`. Он позволяет объединить элементы списка в строку с нужным разделителем, например, пробелом:
```python
mas = [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]
for i in mas:
print(' '.join(map(str, i)))
```
Вывод:
```
1 1 1
1 1 1
1 1 1
```Вывод одной строки массива
Чтобы вывести определённую строку массива, можно использовать цикл и метод `join()`. Например, для вывода второй строки:
```python
mas = [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]]
string = 2
print(' '.join(map(str, mas[string-1])))
```
Результат:
```
2 2 2
```Вывод определенного столбца массива
Если нужно вывести элементы одного столбца двумерного массива, можно воспользоваться таким подходом:
```python
mas = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
column = 2
for i in mas:
print(i[column-1], end=' ')
```
Вывод:
```
2 5 8
```
Сортировка строк двумерного массива
Предположим, у нас есть массив размером 4x4, и нам нужно отсортировать числа в каждой строке по порядку:
```python
mas = [[2, 4, 7, 3], [4, 5, 6, 9], [1, 0, 4, 2], [7, 8, 4, 7]]
mas2 = [sorted(row) for row in mas]
print(mas2)
```
Вывод:
```
[[2, 3, 4, 7], [4, 5, 6, 9], [0, 1, 2, 4], [4, 7, 7, 8]]
```Полная сортировка массива
Если нужно отсортировать все элементы массива по возрастанию, игнорируя их расположение в строках, можно использовать следующий алгоритм:
```python
mas = [[2, 4, 7, 3], [4, 5, 6, 9], [1, 0, 4, 2], [7, 8, 4, 7]]
mas2 = [elem for row in mas for elem in row] # Преобразуем двумерный массив в одномерный
mas2.sort() # Сортируем одномерный массив
for x in range(0, len(mas2), 4): # Разбиваем обратно на строки по 4 элемента
print(mas2[x:x+4])
```
Вывод:
```
[0, 1, 2, 2]
[3, 4, 4, 4]
[4, 5, 6, 7]
[7, 7, 8, 9]
```
Этот код позволяет сначала собрать все элементы в один список, отсортировать их и затем вывести по 4 элемента в строке, возвращая формат 4x4.
Итог
Мы рассмотрели основы работы с двумерными массивами в Python. Вы научились их создавать, вводить данные, выводить массивы различными способами, а также обрабатывать их, сортируя строки или все элементы массива. Надеюсь, что эта информация была полезной и поможет вам лучше разобраться с двумерными массивами в ваших проектах!
Работа с двумерными массивами в Python важна не только для разработки локальных приложений, но и для веб-проектов, которые развернуты на хостинге. Хостинг для Python позволяет выполнять сложные вычисления, обрабатывать большие объемы данных, включая массивы, и запускать различные серверные скрипты. Это особенно актуально для проектов, связанных с обработкой данных, машинным обучением или веб-приложениями, где производительность хостинга напрямую влияет на скорость обработки массивов и выполнения задач.