Двовимірні масиви даних (Інформатика - 9 кл.)

 Двовимірні масиви даних у Python

Масив — це структурований тип даних, усі елементи якого мають лише один тип, наприклад  int, char  тощо.

У мові Python використовуються й інші структуровані типи даних, які безпосередньо вбудовані в мову. Але масиви досить ефективно використовуються для розв'язування математичних та інших задач практично в кожній мові програмування. Тому доцільно розпочати опис структурованих типів даних саме з опису масивів.

Масиви в мові Python подібні до вбудованого в мову структурованого типу «списки». Принципова різниця між ними полягає в тому, що в списках елементи можуть бути будь-якого типу, а в масивах — тільки одного. Попри це, для свідомого розуміння способів і методів опрацювання масивів користувачеві доцільно самому вміти розробляти ці алгоритми й реалізовувати відповідною програмою. Тому тут описані класичні засоби опрацювання масивів, які застосовуються й у багатьох інших мовах програмування.

Одновимірний масив можна уявити як таблицю, що містить один рядок або стовпець даних. Однак нам часто доводиться працювати з таблицями, у яких кілька рядків і кілька стовпців. Для опрацювання даних таких таблиць зручно використовувати двовимірний масив. Кожний елемент такого масиву визначається двома індексами.

Структура масиву може бути одновимірною (лінійною), двовимірною (табличною) та багатовимірною.

Як двовимірний масив можна уявити стільці в залі кінотеатру, де кожний стілець визначається двома індексами — номером ряду і номером стільця в ряду. У вигляді двовимірного масиву легко подати поле шахівниці або популярної комп’ютерної гри Сапер. Матриця екрана вашого монітора також є двовимірним масивом пікселів.

Двовимірний масив — це прямокутна таблиця, у якій N рядків і М стовпців. Елемент, розташований на перетині і-го рядка і j-го стовпця масиву А, позначають А[і][j].

Двовимірний масив, як і одновимірний, може містити елементи будь-якого типу, але лише одного. Масив складається з фіксованої кількості рядків і стовпців. У побуті масиви часто називають таблицями, а в математиці — матрицями. Далі наведено приклад масиву цілих чисел із трьома рядками та чотирма стовпцями (рис. 1):

У мові Python нумерація рядків і стовпців починається з нуля. Наведений тут масив у мові Python має такий вигляд: [[34, 23, 6, 9], [35, 11, 54, 23], [15, 40, 3, 44]]. Але для наочності краще подавати його в такому вигляді:

[[34,23,  6,  9],

[35, 11, 54, 23],

[15, 40,  3, 44]]

Із прикладу видно, що елементи двовимірного масиву беруться у квадратні дужки, елементи кожного рядка теж беруться у квадратні дужки, які відокремлюються комою. Усередині рядка його елементи також відокремлюються комою. Звернення до елемента масиву здійснюється за такою формою:

<ім'я масиву>[номер рядка][номер стовпця]

>>> mas=[[34,23,6,9],[35,11,54,23],[15,40,3,44]]

>>> mas[1][2]

54.

Над елементами двовимірних масивів можуть виконуватися ті самі операції, що й над елементами одновимірних масивів. Далі розглянемо приклади деяких із них.