array.array() 可以用来定义二维数组吗？

Question

我是 Python 新手。我正在使用 Python 2.7。 我想创建一个二维数组，我知道如何使用列表。但是使用列表数据很大。 为了节省内存，我想使用数组而不是列表。 这受到了启发 在Huge memory usage of loading large dictionaries in memory 的答案中给出的“使用array.array('l') 而不是列表的（整数）值”。

这种方法可以用于二维数组吗？

Answer 1

您提到的问题是关于字典，而不是数组。无论如何，你可以这样做，这会创建一个 list 的 arrays 初始化为零的 4 字节整数，这实际上是一个 2Darray：

from array import array

width, height = 1000, 1000
array2d = [array('l', (0 for _ in xrange(width))) for _ in xrange(height)]

array2d[999][999] = 42

Answer 2

您不能真正创建 2darray.array()，因为它们的元素仅限于以下类型：字符、整数和浮点数。相反，您可以将数据存储在常规的一维数组中，并通过一些辅助函数访问它。

下面是我试图描述的插图：

from array import array

INFO_SIZE = 3  # number of entries used to store info at beginning of array
WIDTH, HEIGHT = 1000, 1000  # array dimensions
array2d = array('l', (0 for _ in xrange(INFO_SIZE + WIDTH*HEIGHT)))
array2d[:INFO_SIZE] = array('l', (INFO_SIZE, WIDTH, HEIGHT))  # save array info

def get_elem(two_d_array, i, j):
    info_size = two_d_array[0]
    width = two_d_array[1]
    return two_d_array[info_size + j*width + i]

def set_elem(two_d_array, i, j, value):
    info_size = two_d_array[0]
    width = two_d_array[1]
    two_d_array[info_size + j*width + i] = value

import sys
print format(sys.getsizeof(array2d), ",d")  # 4,091,896

print get_elem(array2d, 999, 999)  # 0
set_elem(array2d, 999, 999, 42)
print get_elem(array2d, 999, 999)  # 42

如您所见，array2d 的大小（相对而言）仅略大于数据本身的大小（在本例中为 4,000,000 字节）。您可以完全放弃这些函数，只需在线进行偏移计算，以避免在每次访问时调用函数来执行它的开销。另一方面，如果这不是一个大问题，您可以更进一步，将所有逻辑封装在一个通用的 class Array2D 中。

Answer 3

在 python 中，数组是列表。

另一个问题中的内存优势来自不使用字典。

一般来说，“从列表到二维数组”的移动不会节省内存。

给我你的数据样本，我会更新我的答案。