بنى البيانات في بايثون – القوائم والمصفوفات

القوائم في بايثون

تُعتبر القوائم واحدة من أكثر بني البيانات استخدامًا في لغة البرمجة بايثون. تتميز القوائم بقدرتها على تخزين أنواع مختلفة من البيانات، حيث يمكن أن تحتوي القائمة الواحدة على أعداد صحيحة، وسلاسل نصية، وبيانات منطقية، وحتى قوائم أخرى. تتميز القوائم أيضًا بمرونتها، حيث يمكن تعديل محتوياتها بإضافة أو إزالة العناصر بسهولة. يتم إنشاء القائمة في بايثون باستخدام أقواس مربعة، ويمكن الوصول إلى العناصر داخلها باستخدام الفهارس التي تبدأ من الصفر.

على سبيل المثال، لإنشاء قائمة تحتوي على بعض الأرقام، يمكننا كتابة الكود التالي:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

يمكننا إضافة عنصر إلى القائمة باستخدام الدالة append() كما يلي:

my_list.append(6)

لإزالة عنصر، يمكننا استخدام الدالة remove():

my_list.remove(3)

المصفوفات في بايثون

بينما تعتبر القوائم كافية للعديد من الاستخدامات، فإن المصفوفات توفر حلاً أكثر كفاءة عندما يتعلق الأمر بالعمليات الحسابية أو معالجة البيانات العددية بكميات كبيرة. على الرغم من أن بايثون لا يحتوي على نوع بيانات مدمج للمصفوفات كالقوائم، إلا أن مكتبة numpy توفر هذه الوظيفة. تُستخدم المصفوفات بشكل شائع في التطبيقات العلمية والهندسية نظرًا لقدرتها على تنفيذ العمليات الرياضية بسرعة وفعالية.

لإنشاء مصفوفة باستخدام numpy، يجب أولاً استيراد المكتبة، ثم يمكن إنشاء المصفوفة باستخدام الدالة array():

import numpy as np
my_array = np.array([1, 2, 3, 4, 5])

يمكننا تنفيذ العديد من العمليات الرياضية على المصفوفات بشكل مباشر. على سبيل المثال، لإضافة عدد إلى كل عنصر في المصفوفة:

my_array = my_array + 2

تعد المصفوفات خيارًا مثاليًا عندما يكون الأداء والكفاءة مهمين، خاصة عند التعامل مع كميات كبيرة من البيانات أو الحاجة إلى تنفيذ عمليات حسابية معقدة.