Matrices en Python: ¿Qué son las matrices en Python y cómo usarlas?

Publicado: 2021-03-09

Python se ha convertido en un lenguaje de programación superior en términos de capacidades y uso en todo el mundo. Hoy, estamos aquí para que se familiarice con una de las estructuras de datos más simples para la codificación, es decir, las matrices.

Entonces, si desea obtener información sobre la matriz en Python, siga leyendo este tutorial hasta el final para comprender cómo encontrar la longitud de una matriz en Python.

Tabla de contenido

Explicando la matriz de Python

Una matriz en Python se refiere a una colección que tiene varios elementos guardados juntos en fragmentos de memoria contiguos. En pocas palabras, estas ubicaciones contienen muchos elementos de tipo de datos idénticos en un arreglo secuencial. Entendamos esto con un ejemplo: imagina una flota de escaleras donde cada paso denota un valor. Y suponga que sus amigos están parados en diferentes escalones de esta escalera. Puede encontrar la ubicación de cualquiera de sus amigos simplemente sabiendo el número de escaleras en las que se encuentran.

Python tiene un módulo específico llamado "matriz", que puede usar para manipular valores específicos. Puede crear listas donde todos los elementos deben tener el mismo tipo de datos. Con una estructura de datos como una matriz, puede acceder a datos numéricos de una serie definida, obteniendo los valores requeridos especificando un número de índice. (Nota: el índice comienza desde 0 y los elementos almacenados se denominan elementos).

Además, puede cambiar la matriz y realizar varias manipulaciones de datos, según sus necesidades. Pero antes de explorar eso en detalle, debemos abordar un punto común de consumo.

Aunque tanto las matrices como las listas de Python almacenan valores de manera similar, existe una distinción fundamental entre los dos. Mientras que una lista almacena cualquier cosa, desde enteros hasta cadenas, una matriz solo puede tener tipos de valor único. Por lo tanto, te encuentras con una matriz de cadenas, una matriz de enteros, etc.

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¿Cuándo y por qué usamos matrices?

Por lo general, utilizamos el módulo de matriz de Python para fines como la interfaz con código escrito en C. Las matrices ofrecen una forma más fácil de almacenar tipos de datos de estilo C más rápido y con menos espacio de memoria.

Además, una combinación de arreglos con Python también es eficiente en el tiempo. Reduce el tamaño total de su código y le permite evitar la sintaxis problemática, una preocupación importante con otros lenguajes.

Por ejemplo, si tuviera que almacenar 100 variables con diferentes nombres, tiene sentido almacenarlas como números enteros (1-100). Es una opción mucho mejor guardarlos usando una matriz en lugar de perder tiempo recordando sus nombres.

Usando matriz en Python

Vamos a dar un paso a la vez:

  1. Importar el módulo de matriz
  2. Cree una lista de matriz (especifique el tipo de datos y la lista de valores como argumentos)
  3. Agregue elementos a la matriz usando insert() y append()
  4. Empezar a acceder a los elementos
  5. Actualizar elementos, según se desee (Cortar, cambiar, eliminar)
  6. Buscar elementos
  7. Encuentre la longitud de la matriz

Ahora que conoce las diferentes operaciones de usar una matriz en Python, veamos el código de muestra.

  • Para importar el módulo, simplemente use el comando 'importar' seguido del calificador, que sea 'atasco'.

importar matriz como mermelada

a = mermelada.matriz('o',[1.2,3.6,4.7])

imprimir (a)

Esto mostraría el siguiente resultado:

matriz('o',[1.2,3.6,4.7])

  • Si desea acceder a un elemento específico de una matriz, puede usar un código como este:

importar matriz como cámara

b = cam.matriz('i',[1,3,5,7])

imprimir(“1er elemento:”,b[0])

imprimir(“2do elemento:”, b[1])

imprimir(“Último elemento:”, b[-1])

La salida se mostraría de la siguiente manera:

Primer elemento: 1

Segundo elemento: 3

Último elemento: 7

  • El siguiente código de muestra lo ayudará a comprender cómo dividir una parte de la matriz de Python

importar matriz como mac

lista_numeros = [22, 5, 42, 5, 52, 48, 62, 5]

matriz_numeros = mac.array('j',lista_numeros)

print(numbers_array[3:6]) # 4 a 6

print (numbers_array[:-5]) # del principio al 4

imprimir (numbers_array[4:]) #5th to end

imprimir (numbers_array[:]) #de principio a fin

Este código le dará una salida con valores enteros específicos que mencionó; vea abajo:

matriz('j',[5, 52, 48])

matriz('j',[22, 5, 42])

matriz('j',[52, 48, 62, 5])

matriz('j',[22, 5, 42, 5, 52, 48, 62, 5)

  • Dado que una matriz de Python es mutable, puede modificar los elementos, agregar más elementos y eliminar otros. Mira estos ejemplos:

importar matriz como pac

numeros = pac.matriz('m', [5, 10, 7, 1, 2, 3])

#para cambiar el primer elemento

numeros[0] = 6

imprimir (números)

# Producción:

matriz('m', [6, 10, 7, 1, 2, 3])

#para cambiar el cuarto elemento por el quinto elemento

números[3:4] = pac.matriz('m', [8, 9, 4])

Luego, escriba el comando para imprimir la matriz de salida.

# Producción:

matriz('m', [6, 10, 7, 8, 9, 4])

Si desea agregar un nuevo elemento a la matriz, puede usar el método append(). Alternativamente, puede agregar muchos elementos nuevos usando el método extend(). Hemos demostrado esto para mayor claridad:

importar matriz como dac

numeros = dac.array('i', [3, 4, 5])

numeros.append(6)

Al imprimir la salida, obtendrá:

#Salida: matriz('i', [3, 4, 5, 6])

# extend() para agregar elementos iterables al final

numeros.extender[7,8,9])

Nuevamente, imprima la salida para obtener la matriz:

matriz('i', [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

De manera similar, puede eliminar uno o más elementos utilizando la instrucción del en Python . Usemos la misma matriz para esta demostración.

del número[1] # para eliminar el segundo elemento

número de impresión ()

#Producción:

matriz ('i', [3, 5, 6, 7, 8, 9])

También puede usar la función remove() para eliminar un elemento específico e implementar pop() para eliminar cualquier índice dado.

numeros.remove(8)

imprimir (números. pop (4)) número

matriz ('i', [3, 5, 6, 7, 9])

  • Si tiene la intención de buscar un elemento en particular, puede usar index(), un método integrado en Python que devuelve el índice de la primera aparición del valor del argumento.

Con esto, le brindamos un repaso sobre qué son las matrices en Python y su uso . También puede estar interesado en encontrar la longitud de la matriz. Aquí, la longitud se refiere a cuántos elementos están presentes en la matriz de Python . Puede usar la función len() para determinar la longitud. Es tan simple como ingresar la instrucción len(array_name) y se devolverá un valor (entero).

Tomemos, por ejemplo, esta matriz:

a=matriz.matriz('f', [2.1, 4.1, 6.1, 8.1])

Len(a)

#Salida: 4

Como puede ver, el valor devuelto es igual a la cantidad de elementos en la matriz de Python .

Leer: Preguntas y respuestas de la entrevista de Python

Conclusión

Ahora sabe qué son las matrices en Python , su uso y cómo encontrar la longitud de la matriz en Python. Esta información lo ayudará a fortalecer sus habilidades de programación en Python. Entonces, ¡sigue practicando!

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¿Explicar la operación de adición y eliminación en matrices de Python?

La suma y la eliminación son 2 operaciones importantes de las matrices.
1. Adición: Python proporciona múltiples funciones integradas para insertar o agregar un valor a la matriz como insert(), extend() o append(). Aquí veremos cómo funciona la función de añadir. La función de agregar agrega el nuevo elemento al final de la matriz.
2. Eliminación: podemos eliminar o eliminar un elemento de la matriz utilizando el método pop() o remove(). La función pop() toma un argumento opcional. Puede pasar el índice del elemento que debe eliminarse. Si no pasa nada, eliminará el último elemento por defecto.

¿Cuáles son las ventajas de las matrices?

Las siguientes son las principales ventajas de la estructura de datos de matriz:
1. Las matrices son mucho más rápidas que otras estructuras de datos integradas de Python, como las listas.
2. Se puede usar una matriz para almacenar varios elementos de un tipo similar. También puede definir qué tipo de datos desea almacenar, como números o caracteres.
3. La búsqueda es muy conveniente en matrices.
4. Los arreglos también permiten el anidamiento. Una matriz 2-D representa una matriz. También puede crear matrices multidimensionales.

¿Cuándo se prefiere una matriz a otras estructuras de datos?

Se prefiere la estructura de datos de matriz para almacenar datos en los siguientes escenarios:
1. La matriz se utiliza para implementar varias estructuras de datos avanzadas definidas por el usuario, como pilas, colas, tablas hash, montones y gráficos.
2. Cuando necesite evaluar resultados de matrices o realizar operaciones matemáticas. Las matrices y los vectores se utilizan en encuestas, donde los datos se almacenan en matrices.
3. La matriz se utiliza en algoritmos para procesos de programación de CPU.
4. Los vectores que son aplicaciones de matrices se utilizan para crear listas de adyacencia para gráficos.