python初始化二维数据
1.遇到的问题
突然不知道什么原因，想起来实现一个矩阵的乘法，于是用python代码实现一下。
def matrix_multiply():a = [[1, 2], [3, 4]]b = [[5, 6, 7], [8, 9, 10]]m, n = len(a[0]), len(b)if m != n:print('we need a column equal b row!')m, t = len(a), len(a[0])t, n = len(b), len(b[0])result = []inner = [0 for i in range(n)]for i in range(m):result.append(inner)for i in range(m):for j in range(n):for k in range(t):result[i][j] += a[i][k] * b[k][j]print(result)
初步看上去，代码逻辑比较简单，好像也没有任何问题，但是运行的输出结果为
[[68, 78, 88], [68, 78, 88]]
很明显结果不符合预期，肯定是哪个环节出现了问题，于是查找问题。
通过debug，发现result[0][0]-result[0][2]的范围，输出都正确，从result[1][0]开始输出结果有问题，于是大概就猜测到了问题在哪，应该是result初始化的时候出现了问题。
2.二维数组初始化方式1
为了验证猜测，进行了一些二维数组初始化的尝试。
比如下面这种方式
def init_array():a = [[0 for _ in range(5)] for _ in range(3)]print(a)a[0][0] = 1print(a)
通过双重列表推导的方式可以对二维数组实现初始化，最后输出为
[[0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
[[1, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
上面这种初始化方式，对a[0][0]值进行修改的时候，a[1][0], a[2][0]的值未发生改变。
3.二维数组初始化方式2
def init_array_v2():a = [[0] * 5 for i in range(3)]print(a)a[0][0] = 1print(a)
这样也可以进行二维数组的初始化，输出结果与第一种方式相同。
4.二维数组初始化方式3
def init_array_v3():a = [[0] * 5] * 3print(a)a[0][0] = 1print(a)a[1][2] = 2print(a)
如果按上面这种方式进行初始化，输出结果为
[[0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
[[1, 0, 0, 0, 0], [1, 0, 0, 0, 0], [1, 0, 0, 0, 0]]
[[1, 0, 2, 0, 0], [1, 0, 2, 0, 0], [1, 0, 2, 0, 0]]
很明显，对a[0][0]进行修改以后，a[1][0], a[2][0]的值也发生了改变。
为什么会这样？
因为[0] * 5是一个一维数组的对象，*3的操作，是将这个对象的引用复制了三次。将a[0][0]的值修改为1以后，a[1][0], a[2][0]的值也变为了1。
我们前面矩阵乘法的初始化方式也跟上面这种方式类似。
def init_array_v4():result = []inner = [0 for i in range(5)]for i in range(3):result.append(inner)print(result)result[0][0] = 1print(result)
输出结果为：
[[1, 0, 0, 0, 0], [1, 0, 0, 0, 0], [1, 0, 0, 0, 0]]
很明显result.append(inner)的时候，也是对象的引用。将result[0][0]进行修改以后，第0列的值都跟着发生变化。
5.正确的矩阵乘法实现
那么正确的矩阵乘法实现也很容易了
def matrix_multiply():a = [[1, 2], [3, 4]]b = [[5, 6, 7], [8, 9, 10]]m, n = len(a[0]), len(b)if m != n:print('we need a column equal b row!')m, t = len(a), len(a[0])t, n = len(b), len(b[0])result = [[0 for _ in range(n)] for _ in range(m)]for i in range(m):for j in range(n):for k in range(t):result[i][j] += a[i][k] * b[k][j]print(result)