【python】python求解矩阵的转置(详细讲解)

news2024/12/23 14:15:42

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python求解矩阵的转置(详细讲解)


目录

  • python求解矩阵的转置(详细讲解)
  • 一、问题描述
  • 二、代码实现
  • 三、代码说明


一、问题描述

求一个矩阵的转置

示例1:

输入:[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
输出:[[1, 4], [2, 5], [3, 6]]
分析:
输入矩阵的形式为:
1 2 3
4 5 6

矩阵的转置为:
1 4
2 5
3 6


二、代码实现

代码如下(示例):


def trans_metrix(arr):
    # 获取原矩阵的行数和列数
    row = len(arr)  # 原矩阵的行数
    col = len(arr[0])  # 原矩阵的列数

    # 初始化一个空列表用于存放转置后的矩阵
    last_arr = []

    # 进行矩阵转置
    for i in range(col):
        # 初始化一个新的列表用于存放转置后的当前列
        new_arr = []

        for j in range(row):
            # 获取原矩阵第j行第i列元素,并将其添加到新的列表中
            new_arr.append(arr[j][i])

        # 将转置后的当前列添加到结果矩阵中
        last_arr.append(new_arr)

    return last_arr


arr = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
print(trans_metrix(arr))


三、代码说明

  1. 函数定义:代码定义了一个名为 trans_metrix 的函数,该函数接收一个二维列表 arr 作为输入参数,并返回一个转置后的二维列表 last_arr

  2. 获取矩阵的行数和列数:通过 len(arr)len(arr[0]) 分别获取原矩阵 arr 的行数 row 和列数 col

  3. 初始化空列表:创建一个空列表 last_arr,用于存放转置后的矩阵。

  4. 进行矩阵转置:使用两层嵌套循环,首先外层循环变量 i 从 0 到 col-1,内层循环变量 j 从 0 到 row-1,遍历原矩阵的每个元素。

  5. 转置过程:在内层循环中,通过 arr[j][i] 获取原矩阵中第 j 行第 i 列的元素,并将其添加到一个新的列表 new_arr 中。

  6. 更新转置矩阵:在每次内层循环完成后,将 new_arr 添加到结果矩阵 last_arr 中,这样,last_arr 中的每一项都是原矩阵 arr 的列,从而完成了矩阵的转置。

  7. 返回结果:返回转置后的矩阵 last_arr

  8. 测试代码:调用 trans_metrix 函数,传入二维列表 arr,并打印返回的转置后的结果。

总体来说,这段代码实现了矩阵的转置功能,通过两层嵌套循环遍历原矩阵的元素,并将其按转置规则存放到新的列表中,最后返回转置后的结果。在测试代码中,输入矩阵 arr[[1, 2, 3], [4, 5, 6]],输出结果是[[1, 4], [2, 5], [3, 6]],符合矩阵转置的预期结果。


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