Pythonで2次元配列を初期化する方法は？

私はpythonを始めており、2次元のリストを使用しようとしています。最初はすべての場所で同じ変数を入力します。私はこれを思いつきました：

def initialize_twodlist(foo):
    twod_list = []
    new = []
    for i in range (0, 10):
        for j in range (0, 10):
            new.append(foo)
        twod_list.append(new)
        new = []

望ましい結果が得られますが、回避策のように感じます。これを行うためのより簡単/より短い/よりエレガントな方法はありますか？

Pythonでよく登場するパターンは

bar = []
for item in some_iterable:
    bar.append(SOME EXPRESSION)

これは、リストの内包表記を導入する動機付けとなり、スニペットを

bar = [SOME EXPRESSION for item in some_iterable]

これは短く、時には明確です。通常は、これらを認識し、ループを内包表記に置き換えることがよくあります。

コードはこのパターンを2回実行します

twod_list = []                                       \                      
for i in range (0, 10):                               \
    new = []                  \ can be replaced        } this too
    for j in range (0, 10):    } with a list          /
        new.append(foo)       / comprehension        /
    twod_list.append(new)                           /

リスト内包表記を使用できます。

x = [[foo for i in range(10)] for j in range(10)]
# x is now a 10x10 array of 'foo' (which can depend on i and j if you want)

この方法は、ネストされたリストの内包よりも高速です

[x[:] for x in [[foo] * 10] * 10]    # for immutable foo!

小規模および大規模なリストの場合のpython3のタイミングをいくつか示します

$python3 -m timeit '[x[:] for x in [[1] * 10] * 10]'
1000000 loops, best of 3: 1.55 usec per loop

$ python3 -m timeit '[[1 for i in range(10)] for j in range(10)]'
100000 loops, best of 3: 6.44 usec per loop

$ python3 -m timeit '[x[:] for x in [[1] * 1000] * 1000]'
100 loops, best of 3: 5.5 msec per loop

$ python3 -m timeit '[[1 for i in range(1000)] for j in range(1000)]'
10 loops, best of 3: 27 msec per loop

説明：

[[foo]*10]*10同じオブジェクトのリストを10回繰り返して作成します。1つの要素を変更すると各行の同じ要素が変更されるため、これを使用することはできません。

x[:]と同等ですlist(X)が、名前の検索を回避するため、少し効率的です。どちらの方法でも、各行の浅いコピーが作成されるため、すべての要素が独立しています。

fooただし、すべての要素は同じオブジェクトであるため、foomutableの場合、このスキームは使用できません。使用する必要があります。

import copy
[[copy.deepcopy(foo) for x in range(10)] for y in range(10)]

またはs Fooを返すクラス（または関数）を想定foo

[[Foo() for x in range(10)] for y in range(10)]

使用しないでください[[v]*n]*n。トラップです。

>>> a = [[0]*3]*3
>>> a
[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
>>> a[0][0]=1
>>> a
[[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]

だが

    t = [ [0]*3 for i in range(3)]

よく働く。

Pythonで2次元配列を初期化するには：

a = [[0 for x in range(columns)] for y in range(rows)]

[[foo for x in xrange(10)] for y in xrange(10)]

通常、多次元配列が必要な場合は、リストのリストではなく、派手な配列またはおそらく辞書が必要です。

たとえば、numpyでは次のようにします

import numpy
a = numpy.empty((10, 10))
a.fill(foo)

あなたはこれを行うことができます：

[[element] * numcols] * numrows

例えば：

>>> [['a'] *3] * 2
[['a', 'a', 'a'], ['a', 'a', 'a']]

しかし、これには望ましくない副作用があります。

>>> b = [['a']*3]*3
>>> b
[['a', 'a', 'a'], ['a', 'a', 'a'], ['a', 'a', 'a']]
>>> b[1][1]
'a'
>>> b[1][1] = 'b'
>>> b
[['a', 'b', 'a'], ['a', 'b', 'a'], ['a', 'b', 'a']]

twod_list = [[foo for _ in range(m)] for _ in range(n)]

nは行数、mは列数、fooは値です。

それがまばらに配置された配列である場合、タプルでキー付けされたディクショナリを使用したほうがよい場合があります。

dict = {}
key = (a,b)
dict[key] = value
...

t = [ [0]*10 for i in [0]*10]

要素ごとに新しいもの[0]*10が作成されます。

不適切なアプローチ：[[なし* m]​​ * n]

>>> m, n = map(int, raw_input().split())
5 5
>>> x[0][0] = 34
>>> x
[[34, None, None, None, None], [34, None, None, None, None], [34, None, None, None, None], [34, None, None, None, None], [34, None, None, None, None]]
>>> id(x[0][0])
140416461589776
>>> id(x[3][0])
140416461589776

このアプローチでは、Pythonは外側の列に異なるアドレス空間を作成することを許可しないため、予想よりもさまざまな誤動作が発生します。

正しいアプローチですが、例外があります：

y = [[0 for i in range(m)] for j in range(n)]
>>> id(y[0][0]) == id(y[1][0])
False

これは良い方法ですが、デフォルト値を次のように設定すると例外があります None

>>> r = [[None for i in range(5)] for j in range(5)]
>>> r
[[None, None, None, None, None], [None, None, None, None, None], [None, None, None, None, None], [None, None, None, None, None], [None, None, None, None, None]]
>>> id(r[0][0]) == id(r[2][0])
True

したがって、このアプローチを使用してデフォルト値を適切に設定してください。

絶対正しい：

マイクのダブルループの返信に従ってください。

Matrix={}
for i in range(0,3):
  for j in range(0,3):
    Matrix[i,j] = raw_input("Enter the matrix:")

2次元配列を初期化するには、以下を使用します。 arr = [[]*m for i in range(n)]

実際に arr = [[]*m]*nは、すべてのn個の配列が同じ配列を指す2D配列を作成するため、任意の要素の値の変更はすべてのn個のリストに反映されます

詳細な説明については、https：//www.geeksforgeeks.org/python-using-2d-arrays-lists-the-right-way/をご覧ください。

これを作成するには、最も単純な考え方を使用してください。

wtod_list = []

サイズを追加します。

wtod_list = [[0 for x in xrange(10)] for x in xrange(10)]

または、最初にサイズを宣言したい場合。使用するのは：

   wtod_list = [[0 for x in xrange(10)] for x in xrange(10)]

@Arnabと@Mikeが指摘したように、配列はリストではありません。いくつかの違いは次のとおりです。1）配列は初期化中にサイズが固定されます。2）配列は通常、リストよりも少ない操作をサポートします。

ほとんどの場合、やり過ぎかもしれませんが、python ctypes（c libraries）を使用してハードウェア配列の実装を活用する基本的な2D配列の実装を次に示します

import ctypes
class Array:
    def __init__(self,size,foo): #foo is the initial value
        self._size = size
        ArrayType = ctypes.py_object * size
        self._array = ArrayType()
        for i in range(size):
            self._array[i] = foo
    def __getitem__(self,index):
        return self._array[index]
    def __setitem__(self,index,value):
        self._array[index] = value
    def __len__(self):
        return self._size

class TwoDArray:
    def __init__(self,columns,rows,foo):
        self._2dArray = Array(rows,foo)
        for i in range(rows):
            self._2dArray[i] = Array(columns,foo)

    def numRows(self):
        return len(self._2dArray)
    def numCols(self):
        return len((self._2dArray)[0])
    def __getitem__(self,indexTuple):
        row = indexTuple[0]
        col = indexTuple[1]
        assert row >= 0 and row < self.numRows() \
               and col >=0 and col < self.numCols(),\
               "Array script out of range"
        return ((self._2dArray)[row])[col]

if(__name__ == "__main__"):
    twodArray = TwoDArray(4,5,5)#sample input
    print(twodArray[2,3])

私が理解した重要なことは次のとおりです。配列を（任意の次元で）初期化するとき、配列のすべての位置にデフォルト値を指定する必要があります。その後、初期化のみが完了します。その後、配列の任意の位置で新しい値を変更または受信できます。以下のコードは私にとって完全に機能しました

N=7
F=2

#INITIALIZATION of 7 x 2 array with deafult value as 0
ar=[[0]*F for x in range(N)]

#RECEIVING NEW VALUES TO THE INITIALIZED ARRAY
for i in range(N):
    for j in range(F):
        ar[i][j]=int(input())
print(ar)

numpyを使用すると、2D配列を簡単に作成できます。

import numpy as np

row = 3
col = 5
num = 10
x = np.full((row, col), num)

バツ

array([[10, 10, 10, 10, 10],
       [10, 10, 10, 10, 10],
       [10, 10, 10, 10, 10]])

row=5
col=5
[[x]*col for x in [b for b in range(row)]]

上記は5x5 2D配列を提供します

[[0, 0, 0, 0, 0],
 [1, 1, 1, 1, 1],
 [2, 2, 2, 2, 2],
 [3, 3, 3, 3, 3],
 [4, 4, 4, 4, 4]]

ネストされたリスト内包表記を使用しています。以下のような内訳：

[[x]*col for x in [b for b in range(row)]]

[x] * col->
xで評価される最終式-> xは、イテレーターによって提供される値になります
[b for b（範囲）（行）]]->イテレーター。

[範囲（行）のbのb]]行= 5
なので、これは[0,1,2,3,4]と評価されるため、次のように簡略化されます。

[[x]*col for x in [0,1,2,3,4]]

これは、[[0,1,2,3,4]]のxについて[[0] * 5]と評価されます-> x = 0を使用して1回目の反復
[[1、*、2、 3,4]]-> x = 1を使用して2回目の反復
[[2] * 5 in x in [0,1,2,3,4]]-> x = 2を使用して3回目の反復
[[3] * 5 x for [0,1,2,3,4]]-> with x = 3 4回目の反復
[[4] * 5 for x in [0,1,2,3,4]]-> with x = 4 5回目の反復

これは、追加のライブラリを使用せずに、新しいプログラマを教えるために私が見つけた最高のものです。でももっと良いものが欲しいです。

def initialize_twodlist(value):
    list=[]
    for row in range(10):
        list.append([value]*10)
    return list

ここに簡単な方法があります：

import numpy as np
twoD = np.array([[]*m]*n)

すべてのセルを「x」値で初期化するには、以下を使用します。

twoD = np.array([[x]*m]*n

2次元配列の初期化にこのアプローチをよく使用します

n=[[int(x) for x in input().split()] for i in range(int(input())]

寸法を追加するための一般的なパターンは、このシリーズから描くことができます：

x = 0
mat1 = []
for i in range(3):
    mat1.append(x)
    x+=1
print(mat1)


x=0
mat2 = []
for i in range(3):
    tmp = []
    for j in range(4):
        tmp.append(x)
        x+=1
    mat2.append(tmp)

print(mat2)


x=0
mat3 = []
for i in range(3):
    tmp = []
    for j in range(4):
        tmp2 = []
        for k in range(5):
            tmp2.append(x)
            x+=1
        tmp.append(tmp2)
    mat3.append(tmp)

print(mat3)

これ[[0] * 10] * 10を試すことができます。これは、各セルの値が0の10行と10列の2D配列を返します。

lst = [[0] * m for i for range（n）]

すべての行列n =行とm =列を初期化します

別の方法は、辞書を使用して2次元配列を保持することです。

twoD = {}
twoD[0,0] = 0
print(twoD[0,0]) # ===> prints 0

これは、任意の1D、2D値を保持でき、これを0他のint値に初期化するには、コレクションを使用します。

import collections
twoD = collections.defaultdict(int)
print(twoD[0,0]) # ==> prints 0
twoD[1,1] = 1
print(twoD[1,1]) # ==> prints 1

コード：

num_rows, num_cols = 4, 2
initial_val = 0
matrix = [[initial_val] * num_cols for _ in range(num_rows)]
print(matrix) 
# [[0, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]

initial_val 不変でなければなりません。

from random import randint
l = []

for i in range(10):
    k=[]
    for j in range(10):
        a= randint(1,100)
        k.append(a)

    l.append(k)




print(l)
print(max(l[2]))

b = []
for i in range(10):
    a = l[i][5]
    b.append(a)

print(min(b))