试图构造单位矩阵？ [复制]答案

【问题标题】：Trying to construct identity matrix? [duplicate]试图构造单位矩阵？ [复制]
【发布时间】：2017-03-09 06:13:25
【问题描述】：

写一个函数 identity(n) 返回第 n 个身份矩阵。
例如：identity(3) 输出 [[1,0,0][0,1,0][0,0,1]]
我试过如下：

def identity(n):
matrix=[[0]*n]*n
i=0
while i<n:
    matrix[i][i]=1
    i+=1
return matrix

我也尝试了范围，但它没有像这样工作

def identity(n):
    matrix=[[0]*n]*n
    k=matrix[:]
    i=0
    for i in range(1,n):
        matrix[i][i]=1
        i+=1
    return k
print(identity(5))

但它为n = 5 输出：

[[1, 1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1, 1]]

【问题讨论】：

标签： python arrays algorithm list matrix

【解决方案1】：

Numpy 内置了这个，你可以使用 np.eye(n):

In [1]: import numpy as np

In [2]: x = np.eye(4)

In [3]: x
Out[3]:
array([[ 1.,  0.,  0.,  0.],
   [ 0.,  1.,  0.,  0.],
   [ 0.,  0.,  1.,  0.],
   [ 0.,  0.,  0.,  1.]])

【讨论】：

【解决方案2】：

如果不允许使用 numpy ... 知道这个How to define two-dimensional array in python

然后这样做

def identity(n):
    m=[[0 for x in range(n)] for y in range(n)]
    for i in range(0,n):
        m[i][i] = 1
    return m

【讨论】：

Oneliner：identity = [[0]*i + [1] + [0]*(n-i-1) for i in range(n) ]
太晚了，但我一直认为这太长了，于是想出了：m=[[int(x==y) for x in range(n)] for y in range(n)]

【解决方案3】：

这是因为您初始化matrix 的方式。 [[0]*n]*n 的每个子列表与[0]*n 相同，换句话说，矩阵的每一行都是对同一底层行的引用。您可以使用id 验证这一点：

> x = [[0]*3]*3
> x
[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
> id(x[0])
140017690403112
> id(x[1])
140017690403112
> id(x[2])
140017690403112

T因此，当您将值分配给矩阵的第 ith 行时，您将其分配给所有行。所以避免使用[0]*n 创建嵌套列表。相反，使用

matrix = [[0]*n for _ in range(n)]

更简单，避免所有这些：

import numpy as np
np.eye(n)

【讨论】：