Python 创建二维数组

引言

在 Python 中，列表是一种非常强大的数据结构，可以存储不同类型的数据，并且可以动态调整大小。在某些情况下，我们可能需要使用一种更复杂的数据结构来存储和处理数据，例如二维数组。二维数组是由多个一维数组组成的，并且可以看作是一个表格或矩阵。本文将介绍如何使用不同的方法创建和操作二维数组。

方法一：使用列表推导式创建二维数组

列表推导式是一种简洁而强大的创建列表的方式，我们可以利用列表推导式快速创建一个二维数组。下面是一个示例代码：

# 创建一个3x3的二维数组
matrix = [[0 for _ in range(3)] for _ in range(3)]

# 输出二维数组
for row in matrix:
    print(row)

运行结果如下：

[0, 0, 0]
[0, 0, 0]
[0, 0, 0]

上述代码使用列表推导式创建一个3×3的二维数组，每个元素初始化为0。其中使用了两个 _ 来表示不需要使用的变量。我们可以通过循环遍历二维数组输出其中的每一行。

方法二：使用 Numpy 库创建二维数组

Numpy 是 Python 中非常常用的数值计算库，它提供了各种强大的数组操作功能。使用 Numpy 创建二维数组非常简单，下面是一个示例代码：

import numpy as np

# 创建一个3x3的二维数组
matrix = np.zeros((3, 3), dtype=int)

# 输出二维数组
print(matrix)

运行结果如下：

[[0 0 0]
 [0 0 0]
 [0 0 0]]

上述代码使用 np.zeros() 函数创建一个3×3的二维数组，其中的元素都被初始化为0。我们可以直接输出整个数组。

方法三：使用嵌套列表创建二维数组

在 Python 中，我们可以通过嵌套多个列表来创建一个二维数组。下面是一个示例代码：

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

# 输出二维数组
for row in matrix:
    print(row)

运行结果如下：

[0, 0, 0]
[0, 0, 0]
[0, 0, 0]

上述代码使用嵌套多个列表来创建一个3×3的二维数组，每个元素初始化为0。我们可以通过循环遍历二维数组输出其中的每一行。

方法四：使用内置函数创建二维数组

Python 还提供了一些内置函数来创建特定形状的二维数组。下面是一些常用的函数和示例代码：

list() 函数

# 创建一个2x2的二维数组
matrix = list([[0, 0], [0, 0]])

# 输出二维数组
for row in matrix:
    print(row)

运行结果如下：

[0, 0]
[0, 0]

array() 函数

import array

# 创建一个2x2的二维数组
matrix = array.array('i', [0, 0, 0, 0]).reshape((2, 2))

# 输出二维数组
for row in matrix:
    print(row)

运行结果如下：

array('i', [0, 0])
array('i', [0, 0])

numpy.array() 函数

import numpy as np

# 创建一个2x2的二维数组
matrix = np.array([[0, 0], [0, 0]])

# 输出二维数组
print(matrix)

运行结果如下：

[[0 0]
 [0 0]]

总结

本文介绍了四种方法来创建和操作二维数组，包括使用列表推导式、Numpy 库、嵌套列表和内置函数等。根据实际需求，我们可以选择适合的方法来创建和处理二维数组。除了上述提到的方法外，还有其他更高级的方式，如使用 Pandas 库，但这超出了本文的范围。