python中的列表2d数组

Question

我试图创建一个二维矩阵，以便每个单元格包含一个字符串列表。 矩阵维度在创建之前就已经知道了，我需要从一开始就访问任何元素（不动态填充矩阵）。=>；我认为需要某种空间的预分配。

例如，我想要一个2X2矩阵：

[['A','B']          ['C'];
  ['d']       ['e','f','f']]

支持传统的矩阵访问操作，比如

(Matrix[2][2]).extend('d')

或者

tmp = Matrix[2][2]
tmp.extend('d')
Matrix[2][2] = tmp

操作单元格内容。

如何用python实现？

Answer 1

首先，您所描述的实际上是一个三维矩阵，因为每个“细胞”也有一个维度，其ith行的jth列的kth元素可以通过matrix[i][j][k]访问。

不管怎样，如果要预先分配2X2矩阵，并将每个单元格初始化为空列表，此函数将为您执行以下操作：

def alloc_matrix2d(W, H):
    """ Pre-allocate a 2D matrix of empty lists. """
    return [ [ [] for i in range(W) ] for j in range(H) ]

不过，您可能会认为它不起作用，因为我注意到您说过您希望有一个2X2矩阵，如下所示：

[
    [
        ['A','B'], ['C']
    ],
    [
        ['d'], ['e','f','f']
    ]
]

并能够使用“传统矩阵访问操作”对其执行以下操作：

(Matrix[2][2]).extend('d')

问题是，即使对于显示的矩阵，这也不起作用，而且对于预先分配到2X2的矩阵，这仍然不起作用，因为在这两种情况下，行和列维度都超出范围。在Python中，所有序列都是从零开始索引的，因此一个包含两行两个元素的矩阵的有效索引分别是[0][0]、[0][1]、[1][0]和[1][1]（忽略Python中具有特殊含义的可能的负索引）。因此，使用Matrix[2][2]是试图访问矩阵的第三行的第三列，该列不存在，甚至在维度为2X2的预分配列中也不存在。

如果您使用一对有效的索引值（去掉不必要的括号）将该语句更改为类似这样的语句，一切都会好起来的：

Matrix[1][1].extend('d')

因为它不会引起IndexError，而是导致2X2矩阵变成：

[
    [
        ['A', 'B'], ['C']
    ],
    [
        ['d'], ['e', 'f', 'f', 'd']
    ]
]

奖金效用 你没有要求一个，但是我写了一个方便的函数来帮助打印任意大小的任意类型的2D矩阵（表示为嵌套的lists）：

def repr_matrix2d(name, matrix):
    lines = ['{} = ['.format(name)]
    rows = []
    for row in range(len(matrix)):
        itemreprs = [repr(matrix[row][col]) for col in range(len(matrix[row]))]
        rows.append('\n    [\n        {}\n    ]'.format(', '.join(itemreprs)))
    lines.append('{}\n]'.format(','.join(rows)))

    return ''.join(lines)

希望这有帮助。

Answer 2

就像你写的：

>>> matrix = [["str1", "str2"], ["str3"], ["str4", "str5"]]
>>> matrix
[['str1', 'str2'], ['str3'], ['str4', 'str5']]
>>> matrix[0][1]
'str2'
>>> matrix[0][1] += "someText"
>>> matrix
[['str1', 'str2someText'], ['str3'], ['str4', 'str5']]
>>> matrix[0].extend(["str6"])
>>> matrix[0]
['str1', 'str2someText', 'str6']

把2D矩阵看作列表。其他操作也很好，例如

>>> matrix[0].append('value')
>>> matrix[0]
[0, 0, 0, 0, 0, 'value']
>>> matrix[0].pop()
'value'
>>> 

Answer 3

你可以用基本的：

matrix = [
   [["s1","s2"], ["s3"]],
   [["s4"], ["s5"]]
]

或者你可以做得很一般

from collections import defaultdict
m = defaultdict(lambda  : defaultdict(list))
m[0][0].append('s1')

在defaultdict的情况下，您可以使用任意矩阵，任何大小和所有元素都是数组，以便进行相应的操作。