用Python創建二維數組

一、引言

Python是一門優美、簡單、易學的編程語言，因此越來越多的程序員使用它來進行編程。而在Python中，二維數組是很常見的操作之一，它具有很好的靈活性和可操作性。在這篇文章中，我們將重點介紹如何用Python創建、定義、輸入和操作二維數組。

二、Python創建二維數組

二維數組是也被稱為矩陣，在Python中通過嵌套列表或Numpy數組實現較為常見。下面是一個用嵌套列表創建二維數組的示例代碼：

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

輸出結果如下：

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

可以看出，這樣創建的數組非常簡單、易懂，具有很高的可讀性，同時在實際運用中也比較方便。

三、Python輸入二維數組

現在，我們考慮如何輸入二維數組。下面是一段示例代碼，它展示了如何通過for循環和while循環輸入二維數組。

1、 for循環輸入二維數組

# 創建一個3×3的二維數組
n = 3
m = 3
arr = [[0 for j in range(n)] for i in range(m)]

# 輸入二維數組
for i in range(m):
    for j in range(n):
        arr[i][j] = int(input("Enter element [%d,%d]: " % (i+1, j+1)))

# 輸出二維數組
for i in range(m):
    for j in range(n):
        print(arr[i][j], end=" ")
    print()

上面的代碼使用嵌套for循環，遍歷整個二維數組，從而輸入和輸出二維數組。

2、while循環輸入二維數組

# 創建一個3×3的二維數組
n = 3
m = 3
arr = [[0 for j in range(n)] for i in range(m)]

# 輸入二維數組
i = j = 0
while i < m:
    while j < n:
        arr[i][j] = int(input("Enter element [%d,%d]: " % (i+1, j+1)))
        j += 1
    j = 0
    i += 1

# 輸出二維數組
for i in range(m):
    for j in range(n):
        print(arr[i][j], end=" ")
    print()

以上兩個示例代碼展示了如何通過for循環和while循環輸入和輸出二維數組。其實，在Python中要輸入二維數組也非常簡單，只需要嵌套輸入語句即可。

四、Python定義二維數組

除了用嵌套列表定義二維數組，還可以使用NumPy庫中的array方法來創建二維數組。下面是一段示例代碼，它展示了如何使用NumPy庫中的array方法來定義一個二維數組：

import numpy as np

# 創建一個三行三列的二維數組
arr = np.array([[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]])

# 輸出數組
print(arr)

輸出結果如下：

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

可以看出，這個二維數組和我們前面用嵌套列表方法創建的數組是一樣的。當然，使用NumPy庫中的array方法創造數組不僅僅可以是用嵌套列表的方法，還可以使用其他方式，如使用Python自帶的range方法等。

五、Python二維數組求和

在實際應用中，我們通常需要對二維數組進行運算，比如二維數組求和。下面是一段示例代碼，它展示了如何對二維數組進行求和操作：

# 創建一個三行三列的二維數組
matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

# 對二維數組進行求和
sum = 0
for i in range(3):
    for j in range(3):
        sum += matrix[i][j]

# 輸出結果
print(sum)

輸出結果：

45

以上代碼展示了如何對二維數組進行求和操作，非常容易理解和實現。在實際應用中，這個功能也是很常用的。

六、Python二維數組排序

排序是二維數組經常需要實現的功能之一。下面是一段示例代碼，它展示了如何使用Python的sort()方法來對二維數組進行排序：

# 創建一個包含3行3列的二維數組
matrix = [[9, 8, 7], [6, 5, 4], [3, 2, 1]]

# 列印排序前的數組
print("排序前的數組：")
for i in range(3):
    for j in range(3):
        print(matrix[i][j], end=" ")
    print()

# 對二維數組進行從大到小排序
for i in range(3):
    matrix[i].sort(reverse=True)

# 列印排序後的數組
print("排序後的數組：")
for i in range(3):
    for j in range(3):
        print(matrix[i][j], end=" ")
    print()

輸出結果：

排序前的數組：
9 8 7 
6 5 4 
3 2 1 
排序後的數組：
9 8 7 
6 5 4 
3 2 1 

以上代碼展示了如何對二維數組進行排序操作。事實上，在Python中，可以使用sorted()方法或NumPy庫中提供的sort()函數對二維數組進行排序，使用方法都非常簡單。

七、Python二維數組切片

在Python中，二維數組可以進行切片操作，取出指定的部分內容。下面是一段示例代碼，它展示了如何在Python中進行二維數組切片操作：

import numpy as np

# 創建一個4行4列的數組
arr = np.array([[1,2,3,4], [5,6,7,8], [9,10,11,12], [13,14,15,16]])

# 對數組進行切片操作
result = arr[:3, 1:3]

# 輸出結果
print(result)

輸出結果：

[[ 2  3]
 [ 6  7]
 [10 11]]

以上代碼展示了如何在Python中進行二維數組切片操作。可以發現，使用切片操作非常方便，以及在很多情況下能夠減少代碼的複雜度。

八、Python遍歷二維數組

在實際應用中，經常需要使用遍歷二維數組的功能。這樣可以對數組元素進行操作，或者找到對應元素的位置。下面是一段示例代碼，它展示了如何在Python中實現二維數組的遍歷功能：

import numpy as np

# 創建一個3行3列的二維數組
arr = np.array([[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]])

# 遍歷二維數組
for i in range(3):
    for j in range(3):
        print(arr[i][j], end=" ")
    print()

輸出結果：

1 2 3 
4 5 6 
7 8 9 

以上代碼展示了如何在Python中遍歷二維數組，這在實際應用中是非常常見的操作。

九、Python創建一個二維數組

在實際應用中，我們有時需要創建一個空數組，來存放數據等。下面是一段示例代碼，它展示了如何在Python中創建一個二維數組：

import numpy as np

# 創建一個3行3列的二維數組
arr = np.zeros((3, 3))

# 輸出創建的二維數組
print(arr)

輸出結果：

[[0. 0. 0.]
 [0. 0. 0.]
 [0. 0. 0.]]

以上代碼展示了如何在Python中創建一個空數組，這在實際應用中非常常見。

十、Python怎麼定義二維數組

Python定義二維數組和上文提到的創建二維數組是相同的。只需要使用嵌套列表或Numpy數組實現即可。下面是一個代碼示例：

# 創建一個3行3列的二維數組
arr = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]

# 輸出二維數組
print(arr)

輸出結果：

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

以上代碼展示了如何在Python中定義二維數組。只需要使用嵌套定義或者NumPy庫中的方法即可，非常簡單易懂。

總結

本文介紹了如何在Python中創建、定義、輸入和操作二維數組，涵蓋了許多實際應用中的場景。通過閱讀本文，你可以更好地了解Python二維數組的相關知識，從而更靈活、高效地應用Python進行編程。