Question

Python新手在这里。我已经搜索了相当多的解决方案，但没有什么比我需要的更合适。我想在我的程序开头分配一个空数组，它有一行和一列。我提出了一个解决方案，但遇到了一个我没想到的有趣问题。这就是我所拥有的：

a = 7
b = 5
array_ab = [['?'] * b] * a

产生

[['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?']]

但是，如果我尝试更改单个元素，它会将每一行视为同一个对象，并有效地将整个列更改为该元素。例如，

array_ab[4][2] = '1'

产生

[['?', '?', '1', '?', '?'],
 ['?', '?', '1', '?', '?'],
 ['?', '?', '1', '?', '?'],
 ['?', '?', '1', '?', '?'],
 ['?', '?', '1', '?', '?'],
 ['?', '?', '1', '?', '?'],
 ['?', '?', '1', '?', '?']]

显然，我需要一种更好的方法来创建空白数组而不是乘法。在python中有解决方案吗？（在FORTRAN中这么简单！）

Answer 1

的内容

In [12]: a = 5

In [13]: b = 7

In [14]: array_ab = [ [ '?' for i in xrange(a) ] for j in xrange(b) ]

In [15]: array_ab
Out[15]:
[['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?']]

In [16]: array_ab[4][2] = '1'

In [17]: array_ab
Out[17]:
[['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '1', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?']]

特别是，您使用的是list comprehensions和xrange。

Answer 2

使用list comprehension [['?'] * b for _ in range(a)]：

In [1405]: a = 7
      ...: b = 5
      ...: array_ab = [['?'] * b for _ in range(a)]

In [1406]: array_ab
Out[1406]: 
[['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?']]

In [1407]: array_ab[4][2] = '1'

In [1408]: array_ab
Out[1408]: 
[['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '1', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?'],
 ['?', '?', '?', '?', '?']]

['?']*b是安全的，因为＆＃39;？＆＃39;是一个不可变的字符串，更改字符串列表的元素不会影响其他字符串：

In [1419]: a=['a']*5

In [1420]: a[2]=123

In [1421]: a
Out[1421]: ['a', 'a', 123, 'a', 'a']

虽然[[1,2]]*3很危险，因为列表可变，这等于：

In [1427]: b=[1,2]
      ...: a=[b,b,b] #a is just a list of b's references
      ...: print a
[[1, 2], [1, 2], [1, 2]]

更改内部列表b的元素不会影响a的内容。

Answer 3

如果您打算使用数组进行数值计算，并且可以使用导入外部库，那么我建议您查看numpy。它提供了一个数组类和许多有用的数组操作。

创建一个MxN数组就是

import numpy as np

A = np.empty((M,N)) # Empty array
B = np.zeros((M,N)) # Array filled with zeros

然后像

那样完成索引

x = A[i,j]
A[4,2] = 1

row1 = A[0, :] # or simply A[0]

Answer 4

问题在于：

array_ab = [['?'] * 4] * 3

问题是由python选择通过对象引用传递列表这一事实引起的。 因为列表是可变对象。

但是由于列表可能变得非常大，而不是将整个列表转移到内存中，因此Python选择仅使用引用（C语言中的“指针”）。如果将一个变量分配给另一个变量，则只指定对它的引用。这意味着您可以将两个变量指向内存中的相同列表：

>>> a = [1]
>>> b = a
>>> a[0] = 2
>>> print b
[2]

因此，在您的第一行代码中，您有 ['?'] * 4 。

现在['?']是指向内存中值?的指针，当您将其相乘时，您会获得指向内存中相同位置的 4 指针。

但是当您更改其中一个值时，Python会知道指针需要更改为指向新值：

>>> a = 4 * ['?']
>>> a
['?', '?', '?', '?']]

您可以验证列表中元素的ID：

>>> [id(v) for v in a]
[33302480, 33302480, 33302480, 33302480]
>>> a[0] = 1
>>> a
[1, '?', '?', '?']

当您将此列表相乘时会出现问题 - 您将获得列表指针的四个副本。现在，当您更改一个列表中的一个值时，所有四个值都会一起更改。

建议的方法是首先创建所需长度的列表，然后用新创建的列表填充每个元素：

>>> A = [None] * 3
>>> for i in range(3):
...     A[i] = [None] * 4
...
>>> A
[[None, None, None, None], [None, None, None, None], [None, None, None, None]]
>>>

这会生成一个包含3个长度为4的不同列表的列表。

或者您可以使用列表理解：

w, h = 4, 3
A = [[None] * w for i in range(h)]
[[None, None, None, None], [None, None, None, None], [None, None, None, None]]

修改2

根据标题，您无法为高级列表分配精确的内存。 Python列表使用某种算法来过度分配列表大小，以便将来进一步增长。

from the source code:

 /* This over-allocates proportional to the list size, making room
 * for additional growth.  The over-allocation is mild, but is
 * enough to give linear-time amortized behavior over a long
 * sequence of appends() in the presence of a poorly-performing
 * system realloc().
 * The growth pattern is:  0, 4, 8, 16, 25, 35, 46, 58, 72, 88, ...
 */

Answer 5

试试这个：

a = 7
b = 5
array_ab = []
for i in range(a):
    array_ab.append([])
    for j in range(b):
        array_ab[i].append('?')

此代码：

array_ab[4][2] = '1'

将array_ab更改为：

[['?', '?', '?', '?', '?'], 
['?', '?', '?', '?', '?'], 
['?', '?', '?', '?', '?'], 
['?', '?', '?', '?', '?'], 
['?', '?', '1', '?', '?'], 
['?', '?', '?', '?', '?'], 
['?', '?', '?', '?', '?']]

如何在Python中分配数组大小

5 个答案: