Cómo funcionan las matrices y las listas en Python

Cómo funcionan las matrices y las listas en Python

Las matrices y las listas son algunas de las estructuras de datos más útiles en programación, aunque pocas personas las utilizan en todo su potencial. Hoy te hablaré de los conceptos básicos, junto con algunos ejemplos simples de Python.





Prerrequisitos

No hay mucho que deba saber de antemano para aprender estos conceptos. Un conocimiento básico de los paradigmas de programación y Python será útil, pero no es obligatorio. Lea nuestro ejemplos básicos de Python si no sabe por dónde empezar. Si cree que Python es un lenguaje inútil, consulte nuestras razones por las que no lo es.





Si bien las siguientes ideas fundamentales se pueden aplicar a cualquier lenguaje, mostraré los ejemplos en Python. Es un idioma fácil de aprender y proporciona una plataforma excelente para comprender lo que está sucediendo. Además de esto, tutorialspoint.com proporciona un excelente intérprete de Python en línea; ni siquiera tiene que instalar Python si no lo desea (si lo hace, consulte nuestra guía de entornos virtuales).





Estructuras de datos

Que es un estructura de datos ? En su nivel más básico, una estructura de datos es una forma de almacenar datos de manera eficiente. Es fácil confundirse porque las estructuras de datos no son tipos de datos . Los tipos de datos le dicen al compilador (o en el caso de Python al intérprete) cómo se pretende que se utilicen los datos. Las estructuras de datos especifican las operaciones que se pueden realizar y, a menudo, implementan reglas y regulaciones específicas.

Es posible que haya oído hablar de algunos lineal tipos de datos (los elementos son secuenciales):



  • Formación
  • Matriz
  • Tabla de búsqueda

Similar, liza a menudo contienen reglas y métodos para regular su funcionamiento. Algunas listas comunes son:

  • Lista enlazada
  • Lista doblemente enlazada
  • Lista de matrices o matriz dinámica

Existe una gran cantidad de estructuras de datos diferentes. Es posible que hayas oído hablar de árboles binarios , graficas , o hashes . Hoy discutiré los conceptos básicos, pero es posible que desee aprender más una vez que se sienta cómodo.





Formación

Empecemos desde el principio. Una matriz es una colección simple de valores (relacionados). Estos valores se denominan elementos. Por lo general, pueden ser cualquier tipo de datos que desee, incluidos objetos u otras listas. La principal advertencia con las matrices es que todos los datos deben ser iguales: no puede almacenar cadenas y números enteros mezclados. usted por poco Siempre tienes que especificar cuántos elementos te gustaría almacenar. Tamaño variable o matrices dinámicas existen, pero las matrices de longitud fija son más sencillas para empezar.

Python complica un poco las cosas. Le facilita las cosas, pero no siempre se ajusta a definiciones estrictas de estructuras de datos. La mayoría de los objetos en Python suelen ser listas, por lo que crear una matriz es en realidad más trabajo. Aquí hay un código de inicio:





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La primera línea importa el formación módulo: es necesario para trabajar con matrices. La segunda línea crea una nueva matriz llamada números y lo inicializa con los valores 2, 4, 6 y 8. A cada elemento se le asigna un entero valor llamado llave o índice . Las llaves comienzan en cero , asi que números [0] accederá al primer elemento ( 2 ):

Puede que se pregunte qué 'I' se utiliza para. Esto es un código de tipo que le dice a Python que la matriz almacenará enteros. Este tipo de cosas normalmente no se necesitarían en Python (se consideraría 'no pitónico'). La razón de esto es simple. Las matrices en Python son una envoltura muy delgada en las matrices C subyacentes de su sistema operativo. Esto significa que son rápidos y estables, pero es posible que no siempre se adhieran a la sintaxis de Python.

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No puede almacenar tipos mixtos en estas matrices. Supongamos que desea almacenar la cadena 'makeuseof.com':

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Esto no se permitirá y generará una excepción:

Así es como puede imprimir todos los elementos:

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Este método de acceder a los elementos de la matriz funciona bien y es perfecto para la tarea correcta. Para lo que no sirve es para acceder a toda la matriz. Los programadores son inherentemente perezosos, así que con gusto escribiré más y mejor código, si eso significa que puedo facilitar el mantenimiento y reducir el esfuerzo de copiar y pegar.

Cada lenguaje de programación implementará un bucle de algún tipo, que es perfecto para iterar (hacer bucles) sobre los elementos de la lista. Los bucles más comunes son tiempo y por . Python facilita aún más las cosas al proporcionar una por en círculo:

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Observe cómo no tuvo que acceder a los elementos por su clave. Esta es una forma mucho mejor de trabajar con una matriz. Una forma alternativa de iterar sobre una lista es con un por círculo:

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Esto hace exactamente lo mismo que en el ejemplo anterior, aunque ha tenido que especificar el número de elementos en la matriz ( len (coches) ), junto con pasar I como clave de la matriz. Este es casi exactamente el código que por en los bucles se ejecutan. De esta manera proporciona un poco más de flexibilidad y es un poco más rápido (aunque por en los bucles son más que lo suficientemente rápidos mayoria del tiempo.)

Liza

Ahora que sabe cómo funcionan las matrices, veamos una lista. A veces puede resultar confuso, ya que las personas usan terminología diferente indistintamente y enumera están matrices ... algo así.

Una lista es un tipo especial de matriz. La mayor diferencia es que las listas pueden contener mezclado tipos (recuerde, las matrices deben contener elementos del mismo tipo). Las listas son muy fáciles en Python:

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Observe que no necesita importar el formación ¿módulo?

Esta sintaxis declara una lista llamada coches. Dentro de los corchetes, se declara cada elemento de la lista. Cada elemento está separado por una coma y, como cada elemento es una cadena, los declara entre comillas. Python sabe que esto es un objeto, por lo que el impresión declaración generará el contenido de la lista:

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Al igual que con la matriz, puede iterar los elementos de la lista utilizando bucles:

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El verdadero truco de las listas para las fiestas es su tipo mixto. Continúe y agregue algunos datos adicionales:

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Esto no es un problema para Python, ni siquiera generó una excepción:

Es fácil agregar nuevos elementos a una lista (algo que no es posible con matrices):

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También puede fusionar dos listas en una:

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Es igual de fácil eliminar elementos usando el retirar sintaxis:

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Eso cubre los conceptos básicos de listas y matrices en Python. ¿Por qué no considerar un proyecto de codificación, como leer y escribir en Google Sheets, leer datos json? Tal vez podrías poner en práctica tus nuevas habilidades para hacer botones de acceso directo personalizados . A pesar de ser un lenguaje de programación diferente, estos principios de matriz aún se aplican.

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Sobre el Autor Joe Coburn(136 Artículos publicados)

Joe es licenciado en Ciencias de la Computación por la Universidad de Lincoln, Reino Unido. Es un desarrollador de software profesional, y cuando no está volando drones o escribiendo música, a menudo se le puede encontrar tomando fotos o produciendo videos.

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