Pythonでの動的配列の実装

動的配列

Pythonでは、リスト、セット、ディクショナリは可変オブジェクトです。一方、数値、文字列、およびタプルは不変のオブジェクトです。可変オブジェクトとは、リスト、セット、または辞書からアイテムを追加/削除することを意味しますが、タプルや文字列などの不変オブジェクトの場合は当てはまりません。

Pythonでは、リストは動的配列です。動的リストを作成してみましょう-

>>> #Create an empty list, named list1
>>> list1 = []
>>> type (list1)
<class 'list'>

空のリストlist1-

>>> # Add items
>>> list1 =[2, 4, 6]
>>> list1
[2, 4, 6]
>>> # Another way to add items, using append.
>>> list1.append('Tutorialspoint')
>>> list1
[2, 4, 6, 'Tutorialspoint']

リストからいくつかのアイテムを削除します-

>>> # deleting item from a list
>>> list1.pop()
'Tutorialspoint'
>>> list1
[2, 4, 6]

上記から、リストは実際には配列の拡張であり、リストのサイズを変更（増加または減少）できることがわかります。サイズが「ゼロ」のリストから始めて、次に「4」のアイテムを追加しました。

動的配列の実装の基本

リストが.i.e。である例を考えてみましょう。配列のサイズがいっぱいになるとlist1が追加されます。サイズ制限の欠点を克服するには、以下の手順を実行する必要があります。これが動的配列の実装の背後にある基礎です-

• より大きな容量の新しいアレイリスト2を割り当てます
• list2 [i] =list1 [i]を設定し、i =0,1….n-1の場合、nはアイテムの現在の番号です。
• list1 =list2を設定します。これで、list2は新しいリストを参照しています。
• 次に、新しいアイテムをリスト（list1）に挿入（追加）するだけです。

Pythonプログラミングで動的配列の概念を実装する方法に関する簡単なコードを作成しましょう。 ctypesモジュールから生の配列として使用されるctypesと呼ばれるPythonの組み込みライブラリクラスを使用して、独自の動的配列クラスを作成します。

dynamicArray.py

import ctypes
class DynamicArray(object):
   #Initialize it
   def __init__(self):
      #We'll have three attributes
      self.n = 0 # by default
      self.capacity = 1 # by default
      self.A = self.make_array(self.capacity) # make_array will be defined later
   #Length method
   def __len__(self):
      #It will return number of elements in the array
      return self.n
   def __getitem__(self, k):
      #it will return the elements at the index k
   if not 0 <=k <self.n:
      return IndexError('k is out of bounds')
   return self.A[k]
   def append(self, element):
   #checking the capacity
   if self.n == self.capacity:
      #double the capacity for the new array i.e
      self.resize(2*self.capacity) # _resize is the method that is defined later
   # set the n indexes of array A to elements
   self.A[self.n] = element
   self.n += 1
   def _resize(self, new_cap): #new_cap is for new capacity
   #declare array B
   B = self.make_array(new_cap)
   for k in range(self.n):
      B[k] = self.A[k] # referencing the elements from array A to B
      #ones refered then
   self.A = B # A is now the array B
   self.capacity = new_cap # resets the capacity
   #making the make-array method using ctypes
   def make_array(self,new_cap):
      return (new_cap * ctypes.py_object)()
arr = DynamicArray()

動的クラスを使用する準備ができたら、それを使って何かを試してみましょう-

>>> len(arr)
0
>>> arr.append(1)
>>> #First item entered
>>> len(arr)
1
>>> arr.append('Tutorialspoint')
>>> #second item entered
>>> len(arr)
2
>>> arr[1]
'Tutorialspoint'

これで、独自の動的配列を作成し、Pythonのリストである配列のサイズを変更できます。