如何在Python中定义二维数组

Question

我想定义一个没有初始化长度的二维数组,如下所示:

Matrix = [][]

但它不起作用......

我已经尝试了下面的代码,但它也是错误的:

Matrix = [5][5]

错误:

Traceback ...

IndexError: list index out of range

我的错是什么？

Answer 1

您在技术上尝试索引未初始化的数组.在添加项目之前,您必须首先使用列表初始化外部列表; Python称之为"列表理解".

# Creates a list containing 5 lists, each of 8 items, all set to 0
w, h = 8, 5;
Matrix = [[0 for x in range(w)] for y in range(h)] 

您现在可以将项目添加到列表中:

Matrix[0][0] = 1
Matrix[6][0] = 3 # error! range... 
Matrix[0][6] = 3 # valid

虽然您可以按照自己的意愿命名它们,但我这样看是为了避免索引时可能出现的混乱,如果对内部和外部列表使用"x",并且想要非方形矩阵.

Answer 2

如果你真的想要一个矩阵,你可能会更好numpy.矩阵运算numpy通常使用具有两个维度的数组类型.创建新数组的方法有很多种; 其中最有用的是zeros函数,它接受一个shape参数并返回给定形状的数组,其值初始化为零:

>>> import numpy
>>> numpy.zeros((5, 5))
array([[ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.],
       [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.]])

numpy也提供了一种matrix类型.它不太常用,有些人建议不要使用它.但它对于numpy来自Matlab以及其他一些环境的人来说很有用.因为我们在谈论矩阵,所以我想我会把它包括在内!

>>> numpy.matrix([[1, 2], [3, 4]])
matrix([[1, 2],
        [3, 4]])

以下是创建二维数组和矩阵的一些其他方法(为了紧凑性而删除了输出):

numpy.matrix('1 2; 3 4')                 # use Matlab-style syntax
numpy.arange(25).reshape((5, 5))         # create a 1-d range and reshape
numpy.array(range(25)).reshape((5, 5))   # pass a Python range and reshape
numpy.array([5] * 25).reshape((5, 5))    # pass a Python list and reshape
numpy.empty((5, 5))                      # allocate, but don't initialize
numpy.ones((5, 5))                       # initialize with ones
numpy.ndarray((5, 5))                    # use the low-level constructor

Answer 3

以下是初始化列表列表的简短表示法:

matrix = [[0]*5 for i in range(5)]

不幸的是,将此缩短为类似的东西5*[5*[0]]并不真正起作用,因为你最终得到了同一个列表的5个副本,所以当你修改其中一个时它们都会改变,例如:

>>> matrix = 5*[5*[0]]
>>> matrix
[[0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
>>> matrix[4][4] = 2
>>> matrix
[[0, 0, 0, 0, 2], [0, 0, 0, 0, 2], [0, 0, 0, 0, 2], [0, 0, 0, 0, 2], [0, 0, 0, 0, 2]]

Answer 4

如果要创建空矩阵,请使用正确的语法

matrix = [[]]

如果你想生成一个大小为5的矩阵,填充0,

matrix = [[0 for i in xrange(5)] for i in xrange(5)]

Answer 5

如果你想要的只是一个二维容器来容纳一些元素,你可以方便地使用字典:

Matrix = {}

然后你可以这样做:

Matrix[1,2] = 15
print Matrix[1,2]

这是因为1,2它是元组,并且您将它用作索引字典的键.结果类似于哑稀疏矩阵.

如osa和Josap Valls所示,您也可以使用Matrix = collections.defaultdict(lambda:0)缺失元素的默认值0.

Vatsal进一步指出,这种方法对于大型矩阵可能效率不高,而且只能用于代码的非性能关键部分.

Answer 6

在Python中,您将创建一个列表列表.您不必提前声明尺寸,但可以.例如:

matrix = []
matrix.append([])
matrix.append([])
matrix[0].append(2)
matrix[1].append(3)

现在matrix [0] [0] == 2和matrix [1] [0] == 3.您还可以使用列表推导语法.此示例使用它两次来构建"二维列表":

from itertools import count, takewhile
matrix = [[i for i in takewhile(lambda j: j < (k+1) * 10, count(k*10))] for k in range(10)]

Answer 7

您应该列出一个列表,最好的方法是使用嵌套的理解:

>>> matrix = [[0 for i in range(5)] for j in range(5)]
>>> pprint.pprint(matrix)
[[0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0]]

在您的[5][5]示例中,您正在创建一个内部带有整数"5"的列表,并尝试访问其第5项,这自然会引发IndexError,因为没有第5项:

>>> l = [5]
>>> l[5]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

Answer 8

接受的答案是好的和正确的,但我花了一段时间才明白我也可以用它来创建一个完全空的数组.

l =  [[] for _ in range(3)]

结果是

[[], [], []]

Answer 9

rows = int(input())
cols = int(input())

matrix = []
for i in range(rows):
  row = []
  for j in range(cols):
    row.append(0)
  matrix.append(row)

print(matrix)

为什么这么长的代码,Python你问的那个？

很久以前,当我对Python不熟悉时,我看到单行答案是为了编写2D矩阵,并告诉自己我不会再在Python中使用二维矩阵.(那些单行非常可怕,它没有给我任何有关Python正在做什么的信息.另请注意,我不知道这些简写.)

无论如何,这里是来自C,CPP和Java背景的初学者的代码

Python爱好者和专家的注意事项:请不要因为我写了详细的代码而拒绝投票.

Answer 10

声明一个零(一)的矩阵:

numpy.zeros((x, y))

例如

>>> numpy.zeros((3, 5))
    array([[ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.],
   [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.],
   [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.]])

或numpy.ones((x,y))例如

>>> np.ones((3, 5))
array([[ 1.,  1.,  1.,  1.,  1.],
   [ 1.,  1.,  1.,  1.,  1.],
   [ 1.,  1.,  1.,  1.,  1.]])

甚至三维也是可能的.(http://www.astro.ufl.edu/~warner/prog/python.html请参阅 - >多维数组)

Answer 11

使用:

matrix = [[0]*5 for i in range(5)]

第一个维度的*5起作用,因为在此级别数据是不可变的.

Answer 12

重写易于阅读:

# 2D array/ matrix

# 5 rows, 5 cols
rows_count = 5
cols_count = 5

# create
#     creation looks reverse
#     create an array of "cols_count" cols, for each of the "rows_count" rows
#        all elements are initialized to 0
two_d_array = [[0 for j in range(cols_count)] for i in range(rows_count)]

# index is from 0 to 4
#     for both rows & cols
#     since 5 rows, 5 cols

# use
two_d_array[0][0] = 1
print two_d_array[0][0]  # prints 1   # 1st row, 1st col (top-left element of matrix)

two_d_array[1][0] = 2
print two_d_array[1][0]  # prints 2   # 2nd row, 1st col

two_d_array[1][4] = 3
print two_d_array[1][4]  # prints 3   # 2nd row, last col

two_d_array[4][4] = 4
print two_d_array[4][4]  # prints 4   # last row, last col (right, bottom element of matrix)

Answer 13

我正在使用我的第一个Python脚本,我对方阵示例感到有些困惑,所以我希望下面的示例可以帮助您节省一些时间:

 # Creates a 2 x 5 matrix
 Matrix = [[0 for y in xrange(5)] for x in xrange(2)]

以便

Matrix[1][4] = 2 # Valid
Matrix[4][1] = 3 # IndexError: list index out of range

Answer 14

这就是我通常在python中创建2D数组的方法.

col = 3
row = 4
array = [[0] * col for _ in range(row)]

与在列表推导中使用to循环相比,我发现这种语法很容易记住.

Answer 15

使用NumPy,您可以像这样初始化空矩阵:

import numpy as np
mm = np.matrix([])

然后追加这样的数据:

mm = np.append(mm, [[1,2]], axis=1)

Answer 16

您可以通过将两个或多个方括号或第三个括号（[]，以逗号分隔）与方括号嵌套来创建一个空的二维列表，如下所示：

Matrix = [[], []]

现在假设你想附加 1Matrix[0][0]然后你输入：

Matrix[0].append(1)

现在，输入 Matrix 并按 Enter。输出将是：

[[1], []]

如果您输入以下语句

Matrix[1].append(1)

那么矩阵将是

[[], [1]]

Answer 17

我用逗号分隔文件读取如下:

data=[]
for l in infile:
    l = split(',')
    data.append(l)

列表"数据"然后是具有索引数据的列表列表[row] [col]

Answer 18

如果您希望能够将其视为2D数组，而不是被迫以列表列表的方式思考（我认为这自然得多），则可以执行以下操作：

import numpy
Nx=3; Ny=4
my2Dlist= numpy.zeros((Nx,Ny)).tolist()

结果是一个列表（不是NumPy数组），您可以用数字，字符串或其他内容覆盖各个位置。

Answer 19

l=[[0]*(L) for _ in range(W)]

会比以下更快：

l = [[0 for x in range(L)] for y in range(W)] 

Answer 20

使用：

import copy

def ndlist(*args, init=0):
    dp = init
    for x in reversed(args):
        dp = [copy.deepcopy(dp) for _ in range(x)]
    return dp

l = ndlist(1,2,3,4) # 4 dimensional list initialized with 0's
l[0][1][2][3] = 1

我确实认为NumPy是要走的路。如果您不想使用NumPy，则以上是一种通用方法。

Answer 21

这就是字典的用途！

matrix = {}

您可以通过两种方式定义键和值：

matrix[0,0] = value

要么

matrix = { (0,0)  : value }

结果：

   [ value,  value,  value,  value,  value],
   [ value,  value,  value,  value,  value],
   ...

Answer 22

如果您在开始之前没有尺寸信息，则创建两个一维列表。

list 1: To store rows
list 2: Actual two-dimensional matrix

将整行存储在第一个列表中。完成后，将列表 1 附加到列表 2 中：

from random import randint

coordinates=[]
temp=[]
points=int(raw_input("Enter No Of Coordinates >"))
for i in range(0,points):
    randomx=randint(0,1000)
    randomy=randint(0,1000)
    temp=[]
    temp.append(randomx)
    temp.append(randomy)
    coordinates.append(temp)

print coordinates

输出：

Enter No Of Coordinates >4
[[522, 96], [378, 276], [349, 741], [238, 439]]