如何使用 python 列表創建“矩陣”？

Question

我有一個問題，我不能使用 numpy 並且我第一次在 python 中偶然發現了一些奇怪的東西。

這是一個最小的例子：

a = [[0] * 3] * 3
print(a)
# will output [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
# as expected

a[1][1] = 1
# I expect : [[0, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 0]],
# but I get:

print(a)
# will output [[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]]
#                  ?                     ?

如何創建列表列表，其中所有元素相互獨立？

如果有人打擾，你能解釋一下，那里會發生什么嗎？

Answer 1

這里發生的是對同一個列表的引用（從[0] * 3獲得的那個）在新列表中被放置了 3 次，而不是 3 個不同的列表被放置在其中。 一種做你想做的事情的方法是：

a = [[[0] * 3] for _ in range(3)]

Answer 2

a = list()
n = 3
for i in range(n):
  a.append([0] * n)
  
a[1][1] = 1
print(a)

Answer 3

使用以下所有代碼片段，您可以使用 python 創建一個 3 * 3 矩陣：

第一種方法：在每一行的循環內附加列

rows = 3
cols = 3

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

print(matrix)
# the output will be: [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

matrix[1][1] = 1
print(matrix)
# the output will be: [[0, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 0]]

---

第二種方法：外部1個列表理解，內部1個連接操作

rows = 3
cols = 3
 
matrix = [[0] * cols for _ in range(rows)]

print(matrix)
# the output will be: [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

matrix[1][1] = 1
print(matrix)
# the output will be: [[0, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 0]]

---

第三種方法：內部1個列表理解，外部1個連接操作

rows = 3
cols = 3
 
matrix = [[0 for _ in range(cols)]] * rows

print(matrix)
# the output will be: [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

matrix[1][1] = 1
print(matrix)
# the output will be: [[0, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 0]]

---

第四種方法：使用numpy package

import numpy as np
 
rows = 3
cols = 3
size = rows*cols
 
matrix = np.array([0]*size).reshape(rows,cols)

print(matrix)
# the output will be: [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

matrix[1][1] = 1
print(matrix)
# the output will be: [[0, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 0]]

Answer 4

這是我不使用*而是用列表推導替換它的方法：

a = [[0 for _ in range(3)] for _ in range(3)]