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Wolfram言語 ＆ システムドキュメントセンター

"FixedArray" (データ構造)

"FixedArray"

要素が一般式である固定長配列を表す．

詳細

  • 固定長配列は，要素の効率的な抽出と更新に役立つ．
  • CreateDataStructure[ "FixedArray",n] n 個の要素を持つ新しい空の"FixedArray"を作成する
    CreateDataStructure[ "FixedArray",x,n]長さ n の新しい"FixedArray" を x に初期化して作成する
    CreateDataStructure[ "FixedArray",elems]elems を含む新しい"FixedArray"を作成する
    Typed[x,"FixedArray"]x に"FixedArray"型を与える
  • "FixedArray"型のデータ構造には，以下の演算が使える．
  • ds["Copy"]ds のコピーを返すtime: O(n)
    ds["Elements"]ds の要素のリストを返すtime: O(n)
    ds["EmptyQ"]ds が要素を持たない場合はTruetime: O(1)
    ds["Fold",fun]fun を ds の要素に適用し，結果を累積するtime: O(n)
    ds["Fold",fun,init]fun を ds の要素に適用する．init で始めて，結果を累積するtime: O(n)
    ds["Length"]ds に保存される要素の数time: O(1)
    ds["Part",i]ds の i 番目の部分を返すtime: O(1)
    ds["SetPart",i,elem]ds の i 番目の部分を更新するtime: O(1)
    ds["SwapPart",i,j]ds の i 番目と j 番目の部分を交換するtime: O(1)
    ds["Visualization"]ds の可視化を返すtime: O(n)
  • 以下の関数もサポートする．
  • dsi===dsjdsi が dsj に等しい場合はTrue
    ds["Part",i]=valds の i 番目の要素を val に設定する
    FullForm[ds]ds の完全形
    Information[ds]ds についての情報
    InputForm[ds]ds の入力形
    Length[ds]ds 内の要素の数
    Normal[ds]ds を通常の式に変換する

例題

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例  (3)

新しい"FixedArray"は，CreateDataStructureを使って作成できる：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", 8]

長さを返す：

Wolfram Language code: ds["Length"]

式バージョンの ds を返す．要素はNullに初期化される：

Wolfram Language code: ds["Elements"]

要素を変更する：

Wolfram Language code: ds["Part", 1] = f[2]

要素が更新された：

Wolfram Language code: ds["Part", 1]

式バージョンの ds を返す：

Wolfram Language code: Normal[ds]

要素は素早く更新できる：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", 1000]; Do[ds["SetPart", i, i], {i, 1000}]

データ構造の可視化を生成することができる：

Wolfram Language code: ds["Visualization"]

全要素を合計する：

Wolfram Language code: ds["Fold", Plus]

初期値を与えることができる：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", f[1], 10];
Wolfram Language code: Normal[ds]

スコープ  (13)

作成  (3)

12個の要素を含む"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", 12]

デフォルトですべての要素はNullに初期化される：

Wolfram Language code: ds["Elements"]

デフォルトの初期値を持つ12個の要素で"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", -1, 12]

配列のコンテンツを得る：

Wolfram Language code: ds["Elements"]

配列のコンテンツで初期化された"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", {x, y, z}]

配列のコンテンツを得る：

Wolfram Language code: ds["Elements"]

情報  (1)

新しい"FixedArray"は，CreateDataStructureを使って作成することができる：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", 8]

データ構造 ds についての情報：

Wolfram Language code: Information[ds]

演算  (9)

"Copy"  (1)

初期値を含む"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", {1, 2, 3}]

配列のコピーを得る：

Wolfram Language code: ds1 = ds["Copy"]

2つの配列のコンテンツは同じである：

Wolfram Language code: {Normal[ds], Normal[ds1]}

コピーを変更しても，もとの配列には影響しない：

Wolfram Language code: ds1["SetPart", 2, 42]; {Normal[ds], Normal[ds1]}

"Elements"  (1)

初期値を含む"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]; ds["Visualization"]

コンテンツをリストとして得る：

Wolfram Language code: ds["Elements"]

Normalは同じリストを返す：

Wolfram Language code: Normal[ds]

"EmptyQ"  (1)

"FixedArray"が空であるかどうかをテストする：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", 0]; ds["EmptyQ"]

"Fold"  (1)

初期値を含む"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]

Plusを使って配列の全要素を組み合わせ混合し，総数を出す：

Wolfram Language code: ds["Fold", Plus]

初期値を指定して，累計を始めることもできる：

Wolfram Language code: ds["Fold", Plus, 42]

"Length"  (1)

初期値を含む"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", Range[5]]

配列内の要素数を得る：

Wolfram Language code: ds["Length"]

Lengthは同じ値を返す：

Wolfram Language code: Length[ds]

"Part"  (1)

初期値を含む"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]

配列の5番目の要素を得る：

Wolfram Language code: ds["Part", 5]

"SetPart"  (1)

初期値を含む"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]

配列の5番目の要素を別の値に設定する：

Wolfram Language code: ds["SetPart", 5, x]

配列を可視化する：

Wolfram Language code: ds["Visualization"]

以下のシンタックスも使える：

Wolfram Language code: ds["Part", 6] = y; ds["Visualization"]

"SwapPart"  (1)

初期値を含む"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]

5番目と6番目の位置にある要素の値を交換する：

Wolfram Language code: ds["SwapPart", 5, 6]

配列を可視化する：

Wolfram Language code: ds["Visualization"]

"Visualization"  (1)

初期値を含む"FixedArray"を作成する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]

配列のコンテンツを可視化する：

Wolfram Language code: ds["Visualization"]

特性と関係  (5)

InputForm  (1)

InputFormは，"FixedArray"の連続番号付きのコンテンツを返す：

Wolfram Language code: InputForm[CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]]

この連続番号付きの形式を使って，データ構造を再作成することが可能である：

Wolfram Language code: DataStructure["FixedArray", {"Data" -> {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}}]

Length  (1)

Lengthを使って"FixedArray"内の要素数を得ることができる：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]; Length[ds]

"Length"演算を使っても同じ結果が得られる：

Wolfram Language code: ds["Length"]

Normal  (1)

Normalを使って"FixedArray"の要素を得ることができる：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]; Normal[ds]

"Elements"演算子を使っても同じ結果が得られる：

Wolfram Language code: ds["Elements"]

SameQ  (1)

SameQを使って，2つの配列に同じ要素が同じ順序で含まれているかどうかをテストすることができる：

Wolfram Language code: ds1 = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]; ds2 = CreateDataStructure["FixedArray", Range[10]]; ds1 === ds2

1つの要素が変更されると，2つの配列はもはや同じではなくなる：

Wolfram Language code: ds1["SetPart", 5, 42]; ds1 === ds2

"DynamicArray"  (1)

"DynamicArray"に使えるアルゴリズムの多くは，"FixedArray"にも使える．

考えられる問題  (2)

配列の要素の数は，正の整数として指定しなければならない：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", 1.2]

存在しない配列の部分の設定を行うことはできない：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", 16]
Wolfram Language code: ds["SetPart", 17, "test"]

インタラクティブな例題  (1)

個々のプロットを計算してデータ構造に保存し，Manipulateを使ってインタラクティブにそれらを表示する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", 16]
Wolfram Language code: Do[ds["SetPart", i, Plot[Sin[i x] / x, {x, 0, 10}, Filling -> Axis, PlotRange -> 1]], {i, ds["Length"]}]
Wolfram Language code: Manipulate[ds["Part", i], {i, 1, ds["Length"], 1}]

おもしろい例題  (2)

フィボナッチ数列  (1)

フィボナッチ数列の最初の16個の要素を計算する：

Wolfram Language code: ds = CreateDataStructure["FixedArray", 16]

最初の2つの要素を1に設定してから，残りの要素を計算する：

Wolfram Language code: ds["SetPart", 1, 1]; ds["SetPart", 2, 1]; Do[ds["SetPart", i, ds["Part", i - 2] + ds["Part", i - 1]], {i, 3, ds["Length"]}]

結果を表示する：

Wolfram Language code: ds["Visualization"]

ヒストグラム  (1)

画像におけるさまざまな色の値のヒストグラムを計算する関数：

Wolfram Language code: redBin = CreateDataStructure["FixedArray", ConstantArray[0, 256]]; greenBin = CreateDataStructure["FixedArray", ConstantArray[0, 256]]; blueBin = CreateDataStructure["FixedArray", ConstantArray[0, 256]]; indexOf[x_] := Floor[255 x] + 1 computeHistogram[{r_, g_, b_}] := Module[{}, redBin["SetPart", indexOf[r], redBin["Part", indexOf[r]] + 1]; greenBin["SetPart", indexOf[b], greenBin["Part", indexOf[b]] + 1]; blueBin["SetPart", indexOf[g], blueBin["Part", indexOf[g]] + 1]; ]

画像の画素について関数を実行する：

Wolfram Language code: ImageScan[computeHistogram, [image]]

結果を表示する：

Wolfram Language code: BarChart[Transpose[Normal /@ {redBin, greenBin, blueBin}], PlotRange -> All, ChartStyle -> {Red, Green, Blue}, BarSpacing -> None]