在Python中旋转二维数组

Question

在我编写的一个程序中，需要旋转二维数组。在寻找最佳解决方案的过程中，我发现了一条令人印象深刻的直线：

rotated = zip(*original[::-1])

我正在我的程序中使用它，它按预期工作。但我的问题是，我不明白它是如何工作的。

如果有人能解释一下所涉及的不同功能是如何达到预期效果的，我将不胜感激。

Answer 1

这有三个部分：

1. original[：：-1]反转原始数组。这个符号是Python列表切片。这将为您提供由[start:end:step]描述的原始列表的“子列表”，start是第一个元素，end是要在子列表中使用的最后一个元素。步骤是从第一步到最后一步的每一个元素。省略start和end意味着片段将是整个列表，而负的步骤意味着元素将相反。例如，如果原始值是[x，y，z]，结果就是[z，y，x]
2. 在函数调用的参数列表中的列表/元组前面的*表示“展开”列表/元组，以便其每个元素成为函数的单独参数，而不是列表/元组本身。因此，如果args=[1,2,3]，那么zip（args）与zip（[1,2,3]）相同，但是zip（*args）与zip（1,2,3）相同。
3. zip是一个函数，它接受n个参数，每个参数的长度为m，并生成一个长度为m的列表，的元素的长度为n，并且包含每个原始列表的相应元素。E、 例如，zip（[1,2]，[a，b]，[x，y]）是[1，a，x]，[2，b，y]]。另见Python documentation.

Answer 2

请考虑以下二维列表：

original = [[1, 2],
            [3, 4]]

让我们一步一步地分解它：

>>> original[::-1]   # elements of original are reversed
[[3, 4], [1, 2]]

使用argument unpacking将此列表传递到zip()中，因此zip调用最终等同于：

zip([3, 4],
    [1, 2])
#    ^  ^----column 2
#    |-------column 1
# returns [(3, 1), (4, 2)], which is a original rotated clockwise

希望这些注释清楚地说明了zip的作用，它将根据索引对每个输入iterable中的元素进行分组，或者换句话说，它将列分组。

Answer 3

真聪明。下面是故障：

• [::-1]-按相反顺序生成原始列表的浅层副本。也可以使用reversed()，这将在列表上生成一个反向迭代器，而不是实际复制列表（更节省内存）。
• *-使原始列表中的每个子列表成为zip()的单独参数（即，解压缩列表）
• zip()-从每个参数中提取一个项，并从中生成一个列表（一个元组），然后重复，直到所有子列表都用完为止。这就是真正发生换位的地方。

所以假设你有这个：

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

你首先得到这个（浅的，反拷贝）：

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

接下来，每个子列表都作为参数传递给zip：

zip([7, 8, 9], [4, 5, 6], [1, 2, 3])

zip()从每个参数的开头重复使用一个项并从中生成一个元组，直到没有更多项为止，结果是：

[(7, 4, 1), 
 (8, 5, 2), 
 (9, 6, 3)]

鲍勃是你叔叔。

要在注释中回答@IkeMiguel关于将其旋转到另一个方向的问题，非常简单：您只需要反转进入zip的序列和结果。第一个可以通过删除[::-1]来实现，第二个可以通过在整个对象周围抛出reversed()来实现。由于reversed()返回列表上的迭代器，我们需要将list()放在周围以转换它。所以：

rotated = list(zip(*reversed(original)))

当然，您也可以将列表顺时针旋转三次。：-）