Python 二维数组详解|极客教程

Python 二维数组详解

在 Python 中，二维数组通常被表示为一个列表的列表。也就是说，每个元素本身又是一个列表。通过使用多维列表，我们可以方便地表示和操作二维数据结构。本文将详细讨论如何使用二维数组，包括创建、访问元素、修改元素、遍历、以及常见的操作和技巧。

创建二维数组

在 Python 中，我们可以使用列表推导式来创建二维数组。例如，下面的代码创建了一个 3×3 的二维数组：

# 创建一个 3x3 的二维数组
matrix = [[0, 0, 0],
          [0, 0, 0],
          [0, 0, 0]]

我们也可以使用嵌套循环来创建二维数组，如下所示：

# 创建一个 3x3 的二维数组
matrix = []
for i in range(3):
    row = []
    for j in range(3):
        row.append(0)
    matrix.append(row)

访问和修改二维数组的元素

访问元素

要访问二维数组中的元素，我们可以使用双重索引。第一个索引表示要访问的行，第二个索引表示要访问的列。例如，下面的代码演示了如何访问二维数组中的元素：

# 访问二维数组中的元素
print(matrix[1][2])  # 访问第二行第三列的元素

修改元素

同样，要修改二维数组中的元素，我们也可以使用双重索引。例如，下面的代码演示了如何修改二维数组中的元素：

# 修改二维数组中的元素
matrix[0][1] = 1  # 将第一行第二列的元素修改为 1

遍历二维数组

我们可以使用嵌套循环来遍历二维数组中的所有元素。下面的代码演示了如何遍历一个 3×3 的二维数组，并打印每个元素的值：

# 遍历二维数组
for i in range(3):
    for j in range(3):
        print(matrix[i][j])

常见操作和技巧

列表推导式

除了利用嵌套循环创建二维数组外，我们还可以使用列表推导式来简洁地创建二维数组。例如，下面的代码创建了一个 3×3 的二维数组，并将每个元素初始化为其索引的平方：

# 使用列表推导式创建二维数组
matrix = [[i**2 for i in range(3)] for _ in range(3)]
print(matrix)

转置矩阵

要转置一个二维数组，我们可以使用zip函数。下面的代码演示了如何将一个 3×3 的二维数组进行转置：

# 转置矩阵
matrix = [[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]]
transpose = [list(row) for row in zip(*matrix)]
print(transpose)

扁平化二维数组

有时候我们需要将二维数组转换为一维数组，可以使用列表推导式和嵌套循环来实现。下面的代码演示了如何将一个 3×3 的二维数组扁平化：

# 扁平化二维数组
matrix = [[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]]
flatten = [element for row in matrix for element in row]
print(flatten)

计算行和列的和

我们可以使用嵌套循环来计算二维数组的行和列的和。下面的代码演示了如何计算一个 3×3 的二维数组每行和每列的和：

# 计算行和列的和
matrix = [[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]]
row_sum = [sum(row) for row in matrix]
col_sum = [sum(row[i] for row in matrix) for i in range(len(matrix[0])]
print("行的和：", row_sum)
print("列的和：", col_sum)