了解使用嵌套循环创建二维列表

Question

嵌套的 for 循环（在本例中为双 for 循环）如何创建二维列表。

例如，我想要一个 2x2 矩阵，每个元素都初始化为 0。

我知道了：

x = [[0 for i in range(row)] for j in range(col)]

其中 row 定义为矩阵中的行数，col 定义为矩阵中的列数。在这种情况下，row = 2 和 col = 2。

当我们打印 x 时：

print(x)

我们会得到：

[[0, 0], [0, 0]]

这是我们想要的。

这背后的逻辑是什么？ [0 for i in range(row)] 是不是说，对于指定行号范围内的每个元素，我们将分配一个 0 以有效地创建矩阵中的第一行？

那么for j in range(col)是说我们根据指定的列号重复创建这个列表以有效地创建更多的行，最终成为列？

我应该如何从左到右阅读这段代码 sn-p？

Answer 1

您对这段代码如何工作的假设是正确的：内部列表推导创建一个零列表，而外部列表推导创建一个此类列表的列表。然后，您只需将列表解释为列，并将每个列表中某个位置的零解释为行。 （没有涉及矩阵的数学概念，所以没有将行变成列；它只是一个列表的列表。）

用于创建零和列表的代码实际上会执行多次，从而产生不同的列表（即您可以修改其中一个而不修改其他列表）。我之所以强调这一点，是因为由于您是 Python 新手，因此注意对象标识与对象相等之类的事情很重要。例如，零列表可以这样完成：

[0] * row

这没关系，因为列表包含对整数 0 的引用，并且修改列表将替换一些引用并保持其他引用不变。另一方面，下面的代码会做一些与你不同的事情：

[[0] * row] * col

乍一看，结果与您的结果相同，但外部列表现在包含对同一个零列表的多个引用，因此修改一个列也会修改其他列（因为所有列现在都是同一个列表，而不是相同内容的不同列表）。

此外，考虑列表推导的功能性质也很有趣。您在问如何阅读代码：只需像大声朗读一样阅读即可。我的意思是这段代码不是程序性的，它没有规定机器应该如何创建空列表并向它们添加元素。相反，它描述了结果应该是什么：列表中每个位置的零列表，它们的编号为row，以及另一个列表中每个位置的此类列表的列表，它们的编号依次为col。

Answer 2

有时扩展所有单行简写代码可以帮助你更好地理解：

基本

x = [i for i in range(somelist)]

可以扩展为：

x = []
for i in range(somelist):
    x.append(i)

更多嵌套

x = [[0 for i in range(row)] for j in range(col)]

可以扩展为：

x = []
for j in range(col):
    _ = []
    for i in range(row):
        _.append(0)
    x.append(_)

Answer 3

这只是一个捷径：

x = []
for j in range(column):
    _ = []
    for i in range(row):
        _.append(i)
    x.append(_)

您可以将内部for 循环放入一个循环中，即列表由一大堆0 组成。我们对range(row) 中的每个i 都这样做，所以我们可以说_ = [0 for i in range(row)]。看起来是这样的：

x = []
for j in range(column):
    x.append([0 for i in range(row)])

我们现在可以看到x 由一堆[0 for i in range(row)] 组成，我们对range(column) 中的每个j 执行一次，因此我们可以将其简化为：

x = [[0 for i in range(row)] for j in range(column)]