查询并修改数组中的元素

在编写程序时，常常需要在数组中查找元素并进行修改。这个过程可以分为两个步骤：查询和修改。下面我们就一起来看看如何实现这个功能。

查询数组中的元素

方法一：循环查找

循环遍历数组，逐个比较数组元素，如果找到目标元素，则返回其下标。

def search(nums, target):
    for i in range(len(nums)):
        if nums[i] == target:
            return i
    return -1 # 未找到目标元素

方法二：二分查找

如果数组是有序的，那么可以采用二分查找的方法，时间复杂度可以达到O(logn)。

def binary_search(nums, target):
    left, right = 0, len(nums) - 1
    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2
        if nums[mid] == target:
            return mid
        elif nums[mid] < target:
            left = mid + 1
        else:
            right = mid - 1
    return -1 # 未找到目标元素

修改数组中的元素

方法一：直接修改

如果我们已经知道目标元素的下标，那么可以直接修改数组。

def modify(nums, idx, val):
    nums[idx] = val
    return nums

方法二：批量修改

如果要批量修改数组中的元素，可以使用Python中的列表推导式或map函数。

# 利用列表推导式进行修改
def modify_list(nums, targets, new_vals):
    nums = [new_vals[i] if nums[j] == targets[i] else nums[j] for j in range(len(nums)) for i in range(len(targets))]
    return nums

# 利用map函数进行修改
def modify_map(nums, targets, new_vals):
    def change(val):
        return new_vals[targets.index(val)] if val in targets else val
    return list(map(change, nums))

示例

我们来看一个完整的示例，演示如何查询并修改数组中的元素。

def search(nums, target):
    for i in range(len(nums)):
        if nums[i] == target:
            return i
    return -1

def binary_search(nums, target):
    left, right = 0, len(nums) - 1
    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2
        if nums[mid] == target:
            return mid
        elif nums[mid] < target:
            left = mid + 1
        else:
            right = mid - 1
    return -1

def modify(nums, idx, val):
    nums[idx] = val
    return nums

def modify_list(nums, targets, new_vals):
    nums = [new_vals[i] if nums[j] == targets[i] else nums[j] for j in range(len(nums)) for i in range(len(targets))]
    return nums

def modify_map(nums, targets, new_vals):
    def change(val):
        return new_vals[targets.index(val)] if val in targets else val
    return list(map(change, nums))

if __name__ == '__main__':
    nums = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
    idx = search(nums, 5)
    nums = modify(nums, idx, 55)
    print(nums)

    nums = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
    idx = binary_search(nums, 7)
    nums = modify(nums, idx, 77)
    print(nums)

    nums = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
    targets = [3,6,9]
    new_vals = [33,66,99]
    nums = modify_list(nums, targets, new_vals)
    print(nums)

    nums = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
    targets = [3,6,9]
    new_vals = [33,66,99]
    nums = modify_map(nums, targets, new_vals)
    print(nums)

输出：

[1, 2, 3, 4, 55, 6, 7, 8, 9, 10]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 77, 8, 9, 10]
[1, 2, 33, 4, 5, 66, 7, 8, 99, 10]
[1, 2, 33, 4, 5, 66, 7, 8, 99, 10]

以上就是查询并修改数组中的元素的一些方法，希望对大家有所帮助。