python 每个array 存在一个 list

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mob64ca12f10f72 2024-08-27 07:44:23 ©著作权

文章标签 List Python ci 文章分类 Python 后端开发

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Python：每个 Array 存在一个 List 的细节分析

在 Python 编程中，对于数据存储和操作的需求越来越广泛。两种常用的数据结构是 list 和 array（数组）。很多人对它们的区别及其适用场景不是很清楚，本文将详细讲解 Python 中如何使用这两种结构，以及它们之间的相互关系。

1. 什么是 List 和 Array？

在 Python 中，list 是一种灵活且动态的数组，可以存储任何类型的对象。而 array 是 Python 的某些模块（如 array 和 numpy）中提供的一种数据结构，用于存储相同类型的元素。下面是这两者的对比：

List：
- 可以存储不同类型的数据。
- 动态大小。
- 语法简单。
Array：
- 只能存储相同类型的数据。
- 更高效的数据处理。
- 需要导入相关库（如 array 或 numpy）。

2. List 的使用示例

使用 list 非常简单。你可以通过以下代码创建和操作 list：

# 创建一个 list
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

# 添加元素
my_list.append(6)

# 删除元素
my_list.remove(2)

# 访问元素
print(my_list[0])  # 输出：1

# 遍历元素
for item in my_list:
    print(item)

3. Array 的使用示例

对于数组，我们通常使用 numpy 模块。下面是一个示例代码：

import numpy as np

# 创建一个 array
my_array = np.array([1, 2, 3, 4, 5])

# 添加元素
my_array = np.append(my_array, 6)

# 删除元素
my_array = np.delete(my_array, 1)  # 删除索引为1的元素

# 访问元素
print(my_array[0])  # 输出：1

# 遍历元素
for item in my_array:
    print(item)

4. List 和 Array 的关系

在 Python 中，每个 array 内部实际上可以看作是一个 list。这意味着在某些操作中，array 可以以 list 的形式处理，使得它们之间的互通性变得简单。例如，我们可以将一个 array 转换为 list：

# 将 array 转换为 list
array_as_list = my_array.tolist()
print(array_as_list)  # 输出：[1, 3, 4, 5, 6]

5. 图示说明

通过以下的序列图，我们可以更好地理解 List 和 Array 的使用流程及其之间的关系：

sequenceDiagram
    participant User
    participant Python as Py
    participant List
    participant Array
    User->>Py: 选择数据结构
    Py->>List: 创建 List
    List->>User: 返回 List
    User->>Py: 操作 List
    Py->>Array: 创建 Array
    Array->>User: 返回 Array
    User->>Py: 转换 Array 为 List
    Py->>List: 返回转换结果

此外，以下的类图展示了 list 和 array 的基本关系：

classDiagram
    class List {
        +append()
        +remove()
        +__getitem__()
    }
    
    class Array {
        +append()
        +delete()
        +__getitem__()
    }
    
    List <|-- Array