python - 如何仅使用循环将 n×m 矩阵转置为新的 m×n 矩阵？

Question

函数transpose(a)应该创建一个新矩阵，该矩阵是原始矩阵的转置，并将新矩阵返回给调用者。

这是我之前的尝试之一，如果我只使用循环，这对我来说是最有意义的......

def transpose(a):
    m = [None]*len(a[0])

    for i in range(len(a)):
        m[i] = [None]*len(a)
        for j in range(len(a[i])):
            m[i][j] = a[j][i]

    return m

我在 python shell 中尝试了以下代码: transpose([[4,8,10,68],[5,12,8,71],[5.5,11,8,70.5]]) 但收到“IndexError:列表索引超出范围”

Answer 1

首先，请注意您没有矩阵。矩阵。相反，您有一个由列表组成的列表，这是表示矩阵数学抽象的一种方式。

您的代码的问题只是轴混淆了:

def transpose(a):
    m = [None] * len(a[0])
    for i in range(len(a[0])):  # len(a[0]) is the number of elements in the inner list, but after transposition it will be the number of elements in the outer list
        m[i] = [None] * len(a)
        for j in range(len(a)):  # and the other way round for len(a)
            m[i][j] = a[j][i]

    return m

也就是说，我建议采用不同的方法。使用enumerate，我们可以同时引用a的元素，及其索引:

def transpose(a):
    m = [None] * len(a)
    for i, sublist in enumerate(a):
        m[i] = [None] * len(sublist)
        for j, element in enumerate(sublist):
            m[i][j] = element

    return m

这保持了您最初答案的精神，但(IMO)更干净。

第三种方法是放弃创建填充 None 的 list 并使用 append 代替:

def transpose(a):
    m = []
    for i, sublist in enumerate(a):
        m.append([])
        for j, element in enumerate(sublist):
            m[i].append(element)

    return m

最后，为了完整起见，采用基于非循环的方法(请注意，内部元素是元组而不是列表:

def transpose(a):
    return list(zip(*a))