如何定义二维数组？

Question

我想定义一个没有初始化长度的二维数组，像这样：

Matrix = [][]

但是这样会出现一个错误：

IndexError: 列表索引超出范围

Answer 1

这里有一种更简洁的方式来初始化一个列表的列表：

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

不过，如果你试着把它简化成像 5*[5*[0]] 这样的形式，其实是行不通的。因为这样会得到5个完全一样的列表副本，所以当你修改其中一个时，其他的也会跟着改变。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 2

如果你真的想要一个矩阵，使用 numpy 可能会更好。numpy 中的矩阵操作通常使用一种有两个维度的数组类型。创建新数组的方法有很多，其中最有用的一种是 zeros 函数，它需要一个形状参数，并返回一个指定形状的数组，所有的值都初始化为零：

>>> 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.]])

这里还有一些其他创建二维数组和矩阵的方法（为了简洁，输出结果省略了）：

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 也提供了一种 matrix 类型，但它已经不再推荐用于任何用途，并且未来可能会从 numpy 中移除。

Answer 3

你实际上是在尝试访问一个还没有初始化的数组。你需要先把外面的列表初始化为列表，然后才能添加项目；在Python中，这种做法叫做“列表推导”。

# 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)]

#现在你可以往列表里添加项目了：

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

注意，这个矩阵是“y”优先，也就是说，“y索引”在“x索引”之前。

print Matrix[0][0] # prints 1
x, y = 0, 6 
print Matrix[x][y] # prints 3; be careful with indexing!

虽然你可以随意命名它们，但我这样看是为了避免在索引时可能出现的一些混淆。如果你把内外列表都叫“x”，而且想要一个非方形的矩阵，就会比较麻烦。

如何定义二维数组？

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