【Python】实现M行N列的矩阵转置
admin
2024-04-05 14:12:39
0

M行N列矩阵的转置

  • 说明
    • 解决方法
      • 1. 预定义一个存放矩阵a[M][N]的转置矩阵b[N][M]
      • 2. 使用 列表生成式 进行矩阵的转换:
      • 3. 使用 zip()函数,map()函数,解包 的组合来实现矩阵转置:

说明

当我们使用 JAVA或者C语言 对矩阵a进行矩阵转置时,主要思路是:先获得矩阵a的行M和列N,然后再生成一个b[N][M]的矩阵,最后执行b[N][M]=a[M][N]操作。那么对于Python语言应该如何进行矩阵的转置呢?

解决方法

1. 预定义一个存放矩阵a[M][N]的转置矩阵b[N][M]

首先我们当然可以使用和JAVAC语言相同的办法解决这个问题.预定义一个存放矩阵a[M][N]的转置矩阵b[N][M]

a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [10, 11, 12], [13, 14, 15]]
"""预定义一个存放a转置的空间:b=[[],[],[]]"""
b = [[] for col in range(len(a[0]))]
"""转置"""
for row in range(len(a)):for col in range(len(a[0])):b[col].append(a[row][col])  # a矩阵的列是b矩阵的行
print(b)

2. 使用 列表生成式 进行矩阵的转换:

首先考虑第一种预先定义一块转置矩阵存储空间的方法,类似于:

b = [[0,0,0,0,0],[0,0,0,0,0],[0,0,0,0,0]]

如果想要使用列表生成式来形成上面的b矩阵,可以先生成三行,再在每一行生成5个0。
生成行的列表生成式1是:

[[] for col in range(len(a[0]))]

在每一行生成0的列表生成式2是:

[0 for row in range(len(a))]

如果将上面两个生成式嵌套在一起,得到列表生成式3

b = [[0 for row in range(len(a))] for col in range(len(a[0]))]

就可以得到下面的预存储矩阵空间:

b = [[0,0,0,0,0],[0,0,0,0,0],[0,0,0,0,0]]

那么问题来了:
我们能不能把列表生成式2中的0直接更改为我们的a矩阵转置之后的元素值呢?
答案是可以的,于是就得到了列表生成式4

c = [[a[row][col] for row in range(len(a))] for col in range(len(a[0]))]

使用列表生成式4可以直接得到a矩阵的转置

3. 使用 zip()函数,map()函数,解包 的组合来实现矩阵转置:

zip()函数
它可以将多个序列(列表、元组、字典、集合、字符串以及 range() 区间构成的列表)“压缩”成一个 zip 对象。所谓“压缩”,其实就是将这些序列中对应位置的元素重新组合,生成一个个新的元组。
map()函数
会根据提供的函数对指定序列做映射。
第一个参数 function 以参数序列中的每一个元素调用 function 函数,返回包含每次 function 函数返回值的新列表。

解包

解包就是把一个容器拆开、分解,在Python中的解包是自动完成的。

zip()map()都是常用的函数,而解包不常见,现在对解包做解释:

  1. 任何可迭代对象都可以解包

  2. 解包的使用方法是在可迭代对象的前面加*,解包分为一个*解包,和两个 *解包,两个*解包只能出现在字典中

  3. 所谓解包,就是剥去外衣,留下核心,例如:
    对以下可迭代对象解包的结果:

列表:

d = [1,2,3]
print(*d)   # 结果:1,2,3

字符串:

d = 'abcd'
print(*d)	# 结果:a b c d

字典:
使用一个*对字典解包:

d = {'f': 1, 'b': 2, 'c': 3}
print(*d)	# 结果:f b c

使用两个*对字典解包:

d = {'f': 1, 'b': 2, 'c': 3}
def fun(f, b, c):print(f, b, c)
fun(**d)	# 结果:1 2 3

注意:使用一个*对字典解包,得到的是字典的key值。而使用两个*对字典解包时,得到的是去掉大括号之后的key:value,key:value,...(我的理解,如果错误请指正)
所以如果使用print()函数直接打印print(**d)会报:invalid keyword argument for print()的错误。
所以:对字典两个*的解包一般用于函数参数的传递,并且要求被解包的字典的键名(key)和函数的形参名字相同。例如上面对字典解包的例子。

有了上面的知识支持,现在就可以进行矩阵的转置了,最终代码是:

d = list(map(list,zip(*a)))

相关内容

热门资讯

安卓系统所有手机通用,揭秘所有... 你有没有发现,现在市面上各种各样的手机,品牌琳琅满目,让人挑花了眼?不过,不管你用的是哪个品牌的手机...
安卓系统变ios系统好用吗,体... 你有没有想过,为什么有些人从安卓手机换到了苹果的iPhone,而且好像换了之后整个人都精神焕发呢?没...
华为安卓系统文件删除,轻松掌握... 你有没有遇到过这种情况?手机里的文件突然不见了,尤其是华为安卓系统里的那些重要文件,真是让人心头一紧...
安卓1.5系统软件,初代智能革... 你有没有想过,手机里的那些看似普通的系统,其实背后藏着无数的故事呢?今天,就让我带你走进安卓1.5系...
安卓 代替系统音效设置,打造个... 你有没有发现,手机里的那些系统音效有时候真的让人有点烦躁呢?比如那个每次接电话时“叮咚”一声,或者是...
安卓系统整体性,构建移动设备的... 你知道吗?在智能手机的世界里,安卓系统就像是个全能的魔术师,它不仅拥有丰富的魔法,还能让各种神奇的魔...
安卓系统能玩鬼泣么?,畅享动作... 你有没有想过,在安卓系统上玩《鬼泣》这款游戏会是怎样的体验呢?没错,就是那个让你热血沸腾、挑战极限的...
安卓系统手机编曲软件,音乐创作... 你有没有想过,用手机也能轻松编曲?没错,就是那个你每天不离手的安卓系统手机!现在,我就要给你揭秘几款...
车载导航显示安卓系统,车载导航... 你有没有发现,现在的车载导航系统越来越智能了?尤其是那些搭载了安卓系统的车载导航,简直就像是个贴心的...
安卓系统启动黑屏,安卓系统启动... 手机屏幕突然黑了,这可怎么办?别急,今天就来和你聊聊安卓系统启动黑屏这个让人头疼的问题。你知道吗,这...
怎么解除订阅安卓系统,安卓系统... 你是不是也和我一样,手机里订阅了好多服务,结果现在想解除订阅,却一头雾水?别急,今天就来手把手教你如...
安卓系统停用怎么开启,轻松恢复... 亲爱的手机控们,你是否曾经遇到过安卓系统突然停用的情况,让你手忙脚乱,不知所措?别担心,今天就来教你...
安卓系统电池健康度,电池健康度... 你有没有发现,你的安卓手机最近是不是有点儿不给力了?电池续航能力大不如前,充电速度也慢了不少?别急,...
安卓系统按键怎么截图,安卓系统... 你是不是也和我一样,有时候想截个图分享给朋友,却发现安卓手机的截图功能有点神秘呢?别急,今天就来手把...
购票系统安卓源代码,架构设计与... 你有没有想过,那些我们每天离不开的购票系统,它们背后的秘密是什么呢?今天,就让我带你一探究竟,揭开购...
安卓手机系统后台测试,深度解析... 你有没有发现,你的安卓手机后台总是悄悄地忙碌着?别小看了这些后台程序,它们可是手机系统稳定运行的关键...
安卓系统重启的图标,解锁设备新... 手机突然重启,是不是心里有点慌?别急,今天就来和你聊聊安卓系统重启的图标,让你一眼就能认出它,再也不...
车载智慧屏安卓系统,智能出行新... 你有没有发现,现在的车载智慧屏越来越智能了?尤其是那些搭载了安卓系统的,简直就像是个移动的小电脑,不...
安卓系统连上网权限,解锁设备无... 你有没有发现,你的安卓手机里有些应用总是偷偷连上网?别小看这个小小的网络权限,它可是能影响你隐私、消...
安卓谷歌操作系统,探索安卓谷歌... 你知道吗?在智能手机的世界里,有一个操作系统可是无人不知、无人不晓,那就是安卓谷歌操作系统。它就像一...