使用变量元组访问列表元素

Question

免责声明：我是个初学者，自学Python的用户。

ndarrays（即N维数组）有个很酷的功能，就是可以用一个整数的元组来作为索引（比如 myNDArray[(1,2)] == myNDArray[1][2]）。这意味着我可以把索引当成一个变量（比如叫它 indicesTuple），等到脚本决定要处理ndarray的哪个部分时，再把这个变量指定为一个整数的元组，然后用它来访问ndarray的一部分（比如 myNDArray[indicesTuple]）。使用变量的好处在于，元组的长度可以根据ndarray的维度来变化。

不过，这样做让我只能处理数值类型的数组。我试过用列表，但列表不能用元组作为索引（比如 myList[(1,2)] 会报错）。有没有办法像处理函数参数那样“解包”元组来用作列表的索引？或者有没有更简单或更有效的方法？

更新：哇，我居然忘了这个功能。基本上，我后来学到可以在初始化ndarray时加上参数 dtype=object，这样就可以让ndarray包含多种类型的Python对象，跟列表差不多。至于访问列表，正如一位评论者提到的，我可以用for循环遍历变量 indicesTuple，逐层访问列表中更深的元素。关于就地编辑的部分，可以参考被接受的评论，真的是很用心。

Answer 1

Python没有多维列表，所以像myList[(1,2)]这样的写法只能算是一种快捷方式，实际上它等同于(myList[1], myList[2])（虽然有时候这样用挺方便的，不过你也可以用import operator; x = operator.itemgetter(1,2)(myList)来实现同样的效果）。

如果你的myList长得像下面这样：

myList = [ ["foo", "bar", "baz"], ["a", "b", c" ] ]

那么myList[(1,2)]就不管用（也不太合理），因为myList并不是一个二维列表：它是一个包含其他列表引用的列表。你需要用myList[1][2]，因为第一个索引myList[1]会返回["a", "b", "c"]这个列表的引用，然后你再用第二个索引[2]来获取"c"这个值。

稍微相关的是，你可以用字典来模拟稀疏数组，具体做法是用元组作为键，搭配默认字典来实现。

import collections
d = collections.defaultdict(str)
d[(1,2)] = "foo"
d[(4,5)] = "bar"

你尝试用的任何其他元组作为键都会返回空字符串。这并不是一个完美的模拟，因为你不能像访问数组的完整行或列那样直接访问，而是需要使用类似于

row1 = [d[1, x] for x in range(C)] # where C is the number of columns
col3 = [d[x, 3] for x in range(R)] # where R is the number of columns

Answer 2

使用元组作为索引的字典

>>> width, height = 7, 6
>>> grid = dict(
        ((x,y),"x={} y={}".format(x,y))
        for x in range(width)
        for y in range(height))
>>> print grid[3,1]
x=3 y=1

使用列表的列表

>>> width, height = 7, 6
>>> grid = [
        ["x={} y={}".format(x,y) for x in range(width)]
        for y in range(width)]
>>> print grid[1][3]
x=3 y=1

在这种情况下，你可以创建一个获取和设置的函数：

def get_grid(grid, index):
    x, y = index
    return grid[y][x]

def set_grid(grid, index, value):
    x, y = index
    grid[y][x] = value

你还可以更进一步，创建一个自己的类，这个类里面包含一个列表的列表，并定义一个索引器，可以用元组作为索引来进行相同的操作。这样做可以进行更合理的边界检查，并且比字典提供更好的诊断信息，不过这需要一些设置。我觉得字典的方法对于快速探索来说是不错的选择。

Answer 3

假设你有一组 (i,j) 的索引列表

indexList = [(1,1), (0,1), (1,2)]

还有一个你想要从中获取数据的二维列表

l = [[1,2,3],
     [4,5,6],
     [7,8,9]]

你可以用一种叫做列表推导的方法来获取这些元素，具体如下

>>> [l[i][j] for i,j in indexList]
[5, 2, 6]

这样你的索引可以是你想要的任何值。在列表推导中，这些索引会被拆开，并用作列表的索引。对于你具体的应用，我们需要看看你的索引变量是从哪里来的，但大致上就是这个意思。

Answer 4

我理解你的问题是：

我有一个N维的列表，还有一个包含N个值的元组（T1, T2... TN）。我该如何用这个元组的值来访问这个列表呢？我不知道N的值会是什么。

我不知道有没有现成的方法可以做到这一点，但你可以写一个方法，逐层深入列表，直到找到最里面的值。

def get(seq, indices):
    for index in indices:
        seq = seq[index]
    return seq

seq = [
    [
        ["a","b"],
        ["c","d"]
    ],
    [
        ["e","f"],
        ["g","h"]
    ]
]

indices = [0,1,0]
print get(seq, indices)

结果：

c

你也可以用一行代码来实现这个功能，使用reduce，不过这样可能会让读代码的人不太明白你想要做什么。

print reduce(lambda s, idx: s[idx], indices, seq)

(如果你用的是3.X版本，你需要从functools导入reduce，所以实际上是两行代码。)

---

如果你想在这个N维列表中设置值，可以用get来访问列表的第二层，然后把值赋给它。

def set(seq, indices, value):
    innermost_list = get(seq, indices[:-1])
    innermost_list[indices[-1]] = value