Python程序：从指定索引处插入多个元素到数组

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数组是有序存储的一组相同数据元素的集合。数组中的每个数据元素都由一个索引值标识。

Python中的数组

Python没有原生的数组数据结构。因此，我们可以使用列表数据结构作为数组的替代。

[10, 4, 11, 76, 99]

我们也可以使用Python的NumPy模块来处理数组。

NumPy模块定义的数组为：

array([1, 2, 3, 4])

Python的索引从0开始，因此上述数组元素可以使用它们各自的索引值（0, 1, 2，直到n-1）访问。

在下面的文章中，我们将看到在指定索引处插入多个元素到数组的不同方法。

输入输出场景

假设我们有一个包含4个整数值的数组A。结果数组将在指定索引位置插入多个元素。

Input array:
[9, 3, 7, 1]
Output array:
[9, 3, 6, 2, 10, 7, 1]

在索引位置2处插入元素6、2、10，元素数量增加到7。

Input arrays:
[2 4 6 8 1 3 9]
Output array:
[1 1 1 2 4  6 8 1 3 9]

这里在第0个索引位置插入元素1、1、1。

使用列表切片

为了在指定索引处插入多个元素，我们可以使用列表切片。

示例

在这个例子中，我们将使用列表切片。

l = [2, 3, 1, 4, 7, 5]
# print initial array
print("Original array:", l)

specified_index = 1
multiple_elements = 10, 11, 12

#  insert element
l[specified_index:specified_index] =  multiple_elements

print("Array after inserting multiple elements:", l)

输出

Original array: [2, 3, 1, 4, 7, 5]
Array after inserting multiple elements: [2, 10, 11, 12, 3, 1, 4, 7, 5]

使用列表连接

使用列表切片和列表连接，我们将创建一个函数，以便在指定位置插入多个元素。Python列表没有任何方法可以在指定位置插入多个元素。

示例

这里我们将定义一个函数，以便在给定索引处插入多个元素。

def insert_elements(array, index, elements):
    return array[:index] + elements + array[index:]

l = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
# print initial array
print("Original array: ", l)

specified_index = 2
multiple_elements = list(range(1, 4))

# insert element
result = insert_elements(l, specified_index, multiple_elements)

print("Array after inserting multiple elements: ", result)

输出

Original array: [1, 2, 3, 4, 5, 6]
Array after inserting multiple elements: [1, 2, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 6]

insert_elements函数在第2个索引位置插入了从1到4的元素。

使用numpy.insert()方法

在这个例子中，我们将使用numpy.insert()方法在给定的索引处插入多个值。以下是语法：

numpy.insert(arr, obj, values, axis=None)

此方法返回带有插入值的输入数组的副本，但它不会更新原始数组。

示例

在这个例子中，我们将使用**numpy.insert()**方法在第2个索引位置插入3个元素。

import numpy as np

arr = np.array([2, 4, 6, 8, 1, 3, 9])
# print initial array
print("Original array: ", arr)

specified_index = 2
multiple_elements = 1, 1, 1

#  insert element
result = np.insert(arr, specified_index, multiple_elements)

print("Array {} after inserting multiple elements at the index {} ".format(result,specified_index))

输出

Original array:  [2 4 6 8 1 3 9]
Array [2 4 1 1 1 6 8 1 3 9] after inserting multiple elements at the index 2

3个元素1、1、1成功插入到数组**arr**的第2个位置。

示例

在这个例子中，我们将使用所有元素都是字符串的NumPy数组。

import numpy as np
arr = np.array(['a','b', 'c', 'd'])
# print initial array
print("Original array: ", arr)
specified_index = 0
multiple_elements = list('ijk')
#  insert element
result = np.insert(arr, specified_index, multiple_elements)

print("Array {} after inserting multiple elements at the index {} ".format(result,specified_index))

输出

Original array:  ['a' 'b' 'c' 'd']
Array ['i' 'j' 'k' 'a' 'b' 'c' 'd'] after inserting multiple elements at the index 0

元素'i' 'j' 'k'在第0个索引位置插入。