在 Python 中创建 3d 列表时出现索引错误

【问题标题】：Index error when creating 3d list in Python在 Python 中创建 3d 列表时出现索引错误
【发布时间】：2017-06-13 01:37:55
【问题描述】：

我正在尝试创建 3d 列表，但不断收到错误消息。这是我的代码：

grid = []
for row in range(10):
    grid.append([])
    for column in range(10):
        grid[row].append([])
        for height in range(10):
            grid[column][row].append([])

这是我得到的错误：

Traceback (most recent call last):
  File "/Users/kosay.jabre/Desktop/3dgrid.py", line 7, in <module>
    grid[column][row].append([])
IndexError: list index out of range

我没有看到我的错误，你能帮忙吗？

【问题讨论】：

    标签： python arrays list python-3.x multidimensional-array


    【解决方案1】：

    您需要使用grid[row][column] 而不是grid[column][row]。

    请注意，您不能这样做[[[[]]*10]*10]*10，因为它会创建别名，并且当修改一个列表时，它们都会被修改。

    【讨论】：

    • -1 虽然您对 OP 错误的解释是正确的，但您的解决方案是错误的。执行grid = [[[[]]*10]*10]*10 不会在grid 中创建新列表。相反，它只会为grid 中的相同列表对象创建新的引用。因此，您不能将网格位置设置为唯一值。有关该主题的更多信息，请参阅here。
    • @ChristianDean 说了什么。试试grid = [[[[]]*4]*4]*4; grid[1][1][1].append(1); print(grid)
    【解决方案2】：

    在您的示例中，当 column 在最后一行等于 1（并且 row 仍为 0）时

    grid[column][row].append([])

    grid 中没有可以用grid[1] 获取的元素，这会导致错误。

    我们可以把最后一行改成

    grid[row][column].append([])

    对于这个任务我们也可以使用list comprehensionlike

    grid = [[[[]
          for height in range(10)]
         for column in range(10)]
        for row in range(10)]

    为什么不建议@rassar？因为它会复制相同的lists，这不是我想的你想要的（更多在这个thread）：

    >>>grid = [[[[]
          for height in range(10)]
         for column in range(10)]
        for row in range(10)]
>>>grid2 = [[[[]] * 10] * 10] * 10
>>>grid[0][0][0].append(1)
>>>grid2[0][0][0].append(1)
>>>grid
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>>>grid2
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  [[1], [1], [1], [1], [1], [1], [1], [1], [1], [1]],
  [[1], [1], [1], [1], [1], [1], [1], [1], [1], [1]]]]

    最后你应该看看NumPy，它是关于多维数组的

    【讨论】：

    • 虽然您可以使用嵌套列表推导式，但在这种情况下，简单地使用常规 for 循环是更好的选择。使用它们并没有真正获得太多收益，只是增加了视觉噪音。
    【解决方案3】：

    正如 rassar 所提到的，您遇到索引错误是因为您颠倒了索引。你应该有grid[row][column]而不是grid[column][row]。

    这是在 Python 中创建常规“多维”列表的标准方法。 

    def show(g):
    for block in g:
        for row in block:
            print(row)
        print()
    print()

grid = []
for z in range(3):
    block = []
    for y in range(4):
        row = [0] * 5
        block.append(row)
    grid.append(block)

show(grid)

for z in range(3):
    for y in range(4):
        for x in range(5):
            n = 100 * z + 10 * y + x + 111
            grid[z][y][x] = n

show(grid)

    输出

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

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

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


[111, 112, 113, 114, 115]
[121, 122, 123, 124, 125]
[131, 132, 133, 134, 135]
[141, 142, 143, 144, 145]

[211, 212, 213, 214, 215]
[221, 222, 223, 224, 225]
[231, 232, 233, 234, 235]
[241, 242, 243, 244, 245]

[311, 312, 313, 314, 315]
[321, 322, 323, 324, 325]
[331, 332, 333, 334, 335]
[341, 342, 343, 344, 345]

    但是，像这样完全初始化列表可能更常见不。相反，只需创建一个基本列表并根据需要扩展它。如果您确实需要适当的多维数组，请考虑使用 Numpy。

    顺便说一句，可以将那些 for 循环压缩成嵌套列表理解：

    grid = [[[0] * 5 for y in range(4)] for z in range(3)]

    它肯定比之前的代码更紧凑，速度稍快，但可读性稍差。

    为了提高可读性，我们可以将它分散到几行

    grid = [
    [[0] * 5 for y in range(4)] 
        for z in range(3)
]

    但它仍然相当密集，在您对 Python 非常熟悉之前，我建议您使用我之前使用的传统 for 循环方法。

    【讨论】：

    • 对多维数组使用 Numpy 有什么好处？我可以将 Python 对象存储在 Numpy 数组中吗？
    • @Kos 最大的优势之一是速度。 NumPy 数组是用 C 实现的，比普通的 Python 数组快得多。然而，一个缺点是数组中的所有数据都必须是同质的。
    • @Kos：是的，您可以从lists/tuples 创建NumPy 数组
    • @Kos 是的，您可以将 Python 对象存储在 Numpy 数组中，但它们旨在存储本机机器数字类型（例如各种大小的有符号和无符号整数以及浮点数）点数），Numpy 可以在其上以编译代码的速度运行。但在你进入 Numpy 之前，最好掌握核心 Python 的基础知识。
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