Direkt zum Inhalt
HeimAnleitungenPython

Python-Arrays

Python Arrays mit Codebeispielen. Lerne noch heute, wie du mit Python NumPy Arrays erstellen und ausdrucken kannst!
Aktualisierte 11. Sept. 2024  · 3 Min. lesen

Arrays sind grundlegende Datenstrukturen in vielen Programmiersprachen. Sie ermöglichen es, Sammlungen von Elementen desselben Typs in einem zusammenhängenden Speicherblock zu speichern, d.h. alle Elemente werden ohne Lücken nacheinander gespeichert. Diese Struktur ermöglicht einen effizienten Zugriff und eine effiziente Bearbeitung der gespeicherten Elemente.

Im Gegensatz zu Sprachen wie C oder Java verfügt Python nicht über einen eingebauten Array-Datentyp im herkömmlichen Sinne. Stattdessen bietet Python mehrere Alternativen, die wie Arrays funktionieren und jeweils für unterschiedliche Programmieranforderungen und Szenarien geeignet sind.

Die Standardbibliothek von Python enthält ein Array Modul, mit dem du kompakte, typbeschränkte Arrays erstellen kannst, die denen in statisch typisierten Sprachen ähneln.

Für numerische und wissenschaftliche Berechnungen ist jedoch die NumPy Bibliothek und ihr ndarray (n-dimensionales Array) zum Standard in Python geworden. NumPy-Arrays bieten umfangreiche Funktionen, die weit über die grundlegende Array-Struktur der Python-Standardbibliothek hinausgehen.

KI-Upskilling für Einsteiger

Lerne die Grundlagen von KI und ChatGPT von Grund auf.
KI Kostenlos Lernen

Grundlagen eines Arrays

NumPy ist das grundlegende Paket für numerische Berechnungen in Python. Es bietet ein leistungsstarkes Array-Objekt und eine Reihe von Funktionen, um effizient mit diesen Arrays zu arbeiten. Die Vorteile von Numpy sind:

- Multidimensional: Unterstützt mehr als nur eindimensionale Arrays.

- Leistungsstarke Operationen: Enthält eine umfangreiche Bibliothek mit mathematischen und statistischen Funktionen.

- Vektorisierung: Ermöglicht Operationen auf ganzen Arrays, ohne dass explizite Schleifen erforderlich sind, was die Leistung erhöht.

- Integration: Funktioniert nahtlos mit anderen wissenschaftlichen Bibliotheken wie SciPy, Pandas und Matplotlib.

Beginnen wir damit, ein Array mit Numpy zu erstellen. Du importierst zunächst NumPy und verwendest dann die Funktion array(), um ein Array zu erstellen. Die Funktion array() nimmt eine Liste als Eingabe.

import numpy
my_array = numpy.array([0, 1, 2, 3, 4])
print(my_array)
[0, 1, 2, 3, 4]

Der Typ von my_array ist ein numpy.ndarray.

print(type(my_array))
<class 'numpy.ndarray'>

Array Beispiele

Beispiel für die Erstellung eines Arrays

Im folgenden Beispiel wandelst du eine Liste in ein Array um, indem du die Funktion array() von NumPy verwendest. Du wirst eine Liste a_list erstellen, die aus ganzen Zahlen besteht. Wandle sie dann mit der Funktion array() in ein Array um.

import numpy as np

a_list = [1, 2, 3, 4]
a_list
[1, 2, 3, 4]
an_array = np.array(a_list)
an_array
array([1, 2, 3, 4])

Beispiel für eine Array-Operation

Im folgenden Beispiel fügst du zwei Numpy-Arrays hinzu. Das Ergebnis ist eine elementweise Summe der beiden Arrays.

import numpy as np

array_A = np.array([1, 2, 3])
array_B = np.array([4, 5, 6])

print(array_A + array_B)
[5 7 9]

Beispiel für Array-Indizierung

Du kannst ein bestimmtes Indexelement eines Arrays mithilfe der Indexierungsnotation auswählen.

import numpy as np

months_array = np.array(['Jan', 'Feb', 'March', 'Apr', 'May'])
print(months_array[3])
Apr

Du kannst auch einen Bereich von Elementen aufteilen, indem du die Slicing-Notation verwendest und einen Bereich von Indizes angibst.

print(months_array[2:5])
['March', 'Apr', 'May']

Interaktives Beispiel für die Umwandlung einer Liste in ein Array

Im folgenden Beispiel importierst du numpy mit dem Alias np. Erstelle die Arrays prices_array und earnings_array aus den Listen prices bzw. earnings. Zum Schluss druckst du die beiden Arrays aus.

# IMPORT numpy as np
import numpy as np

# Lists
prices = [170.12, 93.29, 55.28, 145.30, 171.81, 59.50, 100.50]
earnings = [9.2, 5.31, 2.41, 5.91, 15.42, 2.51, 6.79]

# NumPy arrays
prices_array = np.array(prices)
earnings_array = np.array(earnings)

# Print the arrays
print(prices_array)
print(earnings_array)

Wenn du den obigen Code ausführst, erhältst du das folgende Ergebnis:

[170.12  93.29  55.28 145.3  171.81  59.5  100.5 ]
[ 9.2   5.31  2.41  5.91 15.42  2.51  6.79]

Probiere es selbst aus.

Um mehr über NumPy-Arrays in Python zu erfahren, schau dir dieses Video aus unserem Kurs Einführung in Python für Finanzwesen an.

Dieser Inhalt stammt aus dem DataCamp-Kurs "Introduction to Python for Finance" von Adina Howe.

Schau dir unser Python Numpy Array Tutorial an.

FAQs

Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen dem Array-Modul von Python und NumPy-Arrays?

Die Hauptunterschiede liegen in den Fähigkeiten und Anwendungsfällen. Das Array-Modul von Python bietet grundlegende Funktionen für die Erstellung kompakter, typbeschränkter Arrays, die denen in Sprachen wie C ähneln. NumPy-Arrays hingegen bieten erweiterte Funktionen wie Unterstützung für mehrdimensionale Arrays, eine umfangreiche Bibliothek mathematischer Funktionen und Leistungsoptimierungen durch Vektorisierung. NumPy wird im Allgemeinen für numerische und wissenschaftliche Berechnungen bevorzugt.

Kann ich das Array-Modul von Python für String- oder Objekt-Datentypen verwenden?

Nein, das Array-Modul ist nur für grundlegende Datentypen wie Ganzzahlen, Fließkommazahlen und Ähnliches gedacht. Es unterstützt keine Strings oder Objekte. Für Sammlungen dieser Art sind Pythons Liste oder andere Datenstrukturen wie Tupel oder Wörterbücher besser geeignet.

Warum NumPy-Arrays statt Python-Listen für numerische Daten verwenden?

NumPy-Arrays sind speziell für numerische Berechnungen optimiert. Sie bieten effiziente Speicher- und Verarbeitungsmöglichkeiten, die Python-Listen übertreffen, besonders bei großen Datenmengen. Funktionen wie die Vektorisierung ermöglichen Operationen auf ganzen Arrays ohne explizite Schleifen, was die Leistung und Lesbarkeit des Codes erheblich verbessert.

Themen

Erfahre mehr über Python

Zertifizierung verfügbar

Course

Einführung in NumPy

4 hr
37.3K
Meistere deine Fähigkeiten in NumPy, indem du lernst, wie du mit dem NYC Tree Census Arrays erstellst, sortierst, filterst und aktualisierst.
See DetailsRight Arrow
Start Course
Mehr anzeigenRight Arrow