ساختارهای داده آرایه

آرایه یک ساختار داده بنیادی است که در اکثر زبان های برنامه نویسی موجود است و طیف وسیعی از کاربردها در الگوریتم های مختلف دارد. در این فصل نگاهی به پیاده سازی آرایه در پایتون خواهیم داشت که فقط از ویژگی های زبان اصلی یا عملکردی استفاده می کنند که در آن گنجانده شده است شما نقاط قوت و ضعف هر رویکرد را خواهید دید تا بتوانید تصمیم بگیرید که کدام پیاده سازی برای مورد استفاده شما مناسب است. اما قبل از ما وارد شوید، اجازه دهید ابتدا برخی از اصول اولیه را پوشش دهیم. آرایه ها چگونه کار می کنند و چه کاربردی دارند؟ کتابخانه استاندارد پایتون آرایه ها از رکوردهای داده با اندازه ثابت تشکیل شده اند که به هر عنصر اجازه می دهند از آنجا که آرایه ها اطلاعات را در بلوک های مجاور حافظه ذخیره می کنند، آنها ساختارهای داده پیوسته در نظر گرفته می شوند (برخلاف پیوند داده شده). به عنوان مثال، ساختار داده ها مانند لیست های پیوندی.) به طور موثر بر اساس شاخص آن قرار گرفته است. یک قیاس دنیای واقعی برای ساختار داده آرایه، یک پارکینگ است: شما می توانید به پارکینگ به عنوان یک کل نگاه کنید و با آن رفتار کنید ایندکس شده توسط یک عدد منحصر به فرد مکان های پارکینگ کانتینری برای وسایل نقلیه هستند – هر جای پارک می تواند خالی باشد یا ماشین، موتور یا وسیله نقلیه دیگری پارک شده باشد یک شی منفرد، اما در داخل زمین پارکینگ وجود دارد بر روی آن.برخی از پارکینگ ها ممکن است فقط به یک نوع محدود شوند وسیله نقلیه. به عنوان مثال، یک پارکینگ موتور خانه این کار را نمی کند اجازه دهید دوچرخه ها روی آن پارک شوند. یک پارکینگ “محدود” مربوط به ساختار داده “آرایه تایپ شده” است که فقط به عناصری اجازه می دهد که نوع داده یکسانی در آنها ذخیره شده باشد آنها را اما همه پارکینگ ها یکسان نیستند: از نظر عملکرد، جستجوی یک عنصر موجود در آن بسیار سریع است زمان دسترسی O(1) ثابت را برای این مورد تضمین می کند. پایتون شامل چندین ساختار داده آرایه مانند در کتابخانه استاندارد خود است که هر کدام دارای ویژگی های کمی متفاوت هستند. بیا یک نگاهی بیندازیم به آن ها: آرایه ای با توجه به شاخص عنصر. اجرای آرایه مناسب لیست – آرایه های پویا قابل تغییر لیست های پایتون به صورت آرایه های پویا در پشت صحنه پیاده سازی می شوند. این بدان معنی است که یک لیست اجازه می دهد تا عناصر و لیست اضافه یا حذف شوند به طور خودکار ذخیره پشتیبان که این عناصر را در خود نگه می دارد تنظیم می کند با تخصیص یا آزادسازی حافظهلیست ها بخشی از زبان اصلی پایتون هستند.