Python二维列表的创建、转换与访问方法详解
本文详细介绍Python中二维列表的定义与创建方式，包括通过追加一维列表或直接赋值生成。同时讲解一维列表与二维列表之间的相互转换技巧，以及利用NumPy进行数组变维操作。最后通过实例演示如何访问二维列表的行、列及具体元素，并结合古诗《静夜思》展示二维列表在格式化输出中的实际应用。
一、概念
二维列表本质上是列表的嵌套，即其元素依然为列表对象。
在二维列表中访问具体元素时，必须同时指定行索引和列索引。
二、创建二维列表
1、通过追加一维列表构建
以下代码演示如何生成一个包含4行3列数据的二维列表。
row1 = [3, 4, 5]
row2 = [1, 5, 9]
row3 = [2, 5, 8]
row4 = [7, 8, 9]
matrix = []
matrix.append(row1)
matrix.append(row2)
matrix.append(row3)
matrix.append(row4)
print(matrix)
运行输出结果为：
[[3, 4, 5], [1, 5, 9], [2, 5, 8], [7, 8, 9]]
2、直接赋值构建
此处定义一个包含3行4列数据的二维列表。
matrix = [[], [], []]
matrix[0] = [3, 4, 5, 6]
matrix[1] = [8, 7, 9, 5]
matrix[2] = [0, 2, 5, 8]
print(matrix)
运行输出结果为：
[[3, 4, 5, 6], [8, 7, 9, 5], [0, 2, 5, 8]]
三、一维列表与二维列表的相互转换
1、一维列表转换为二维列表
示例展示了如何将数字1至24按顺序排列，并重组为一个4行6列的二维列表。
# 将1到24的全部数字按顺序放到一个4行6列的二维列表里
nums = []
for i in range(1, 25):
nums.append(i)
martix = []
for k in range(4):
row = []
for j in range(1, 7):
row.append(j + 6 * k)
martix.append(row)
for arr in martix:
print(arr)
运行输出结果为：
[1, 2, 3, 4, 5, 6] [7, 8, 9, 10, 11, 12] [13, 14, 15, 16, 17, 18] [19, 20, 21, 22, 23, 24]
2、二维列表转换为一维列表
示例演示如何将一个3行5列的二维列表扁平化处理，还原为一维列表。
# 将一个3行5列的二维列表扁平化一维列表
nums = [[1, 2, 3, 4, 5], [6, 7, 8, 9, 10], [11, 12, 13, 14, 15]]
arr = []
for i in nums:
for j in i:
arr.append(j)
print(arr)
运行输出结果为：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]
3、利用NumPy实现数组变维
借助NumPy库提供的reshape(m, n)方法，可以高效实现数组维度的变换。
（1）一维数组转换为二维数组
In [31]:import numpy as np
In [32]:arr1 = np.arange(1,25) # arange() 创建一个等差数组
In [33]:arr2 = arr1.reshape(4, 6) # reshape（）一维转二维
In [34]:arr2
Out[34]:
array([[ 1, 2, 3, 4, 5, 6],
[ 7, 8, 9, 10, 11, 12],
[13, 14, 15, 16, 17, 18],
[19, 20, 21, 22, 23, 24]])
In [35]:arr2 = arr1.reshape(3, 8)
In [36]:arr2
Out[36]:
array([[ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8],
[ 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16],
[17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]])
（2）二维数组转换为一维数组
In [36]:arr2
Out[36]:
array([[ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8],
[ 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16],
[17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]])
In [37]:arr1 = arr2.reshape(1, 24)[0]
In [38]:arr1
Out[38]:
array([ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24])
四、访问二维列表
访问二维列表元素需使用行标与列标，同时支持通过切片操作来获取特定行数据。
1、访问指定行
In [36]:arr2
Out[36]:
array([[ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8],
[ 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16],
[17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]])
In [39]:arr2[1]
Out[39]: array([ 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16])
2、访问具体元素
In [40]:arr2
Out[40]:
array([[ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8],
[ 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16],
[17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]])
In [41]:arr2[1][2] # 第2行第3列
Out[41]: 11
3、NumPy二维数组的访问方式
In [42]:import numpy as np
In [43]:arr2
Out[43]:
array([[ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8],
[ 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16],
[17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]])
In [44]:arr2[1] # 访问行
Out[44]: array([ 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16])
In [45]:arr2[:, 0] # 访问列
Out[45]: array([ 1, 9, 17])
In [46]:arr2[2, 3] # 访问元素
Out[46]: 20
补充：二维列表的实战应用
本部分通过二维列表实现不同排版格式的古诗《静夜思》输出。
-- 横版 --
床前明月光
疑是地上霜
举头望明月
低头思故乡
-- 竖版 --
低举疑床
头头是前
思望地明
故明上月
乡月霜光
在线温馨提醒：横版阅读顺序为从左至右，竖版阅读顺序为从右至左。
在IDLE环境中新建文件，定义四个字符串变量存储《静夜思》诗句，并构建一个二维列表。通过嵌套for循环以横版格式输出古诗；随后对二维列表执行逆序排列，再次使用嵌套for循环以竖版格式输出，具体代码如下：
str1 = '床前明月光'
str2 = '疑是地上霜'
str3 = '举头望明月'
str4 = '低头思故乡'
verse = [list(str1), list(str2), list(str3), list(str4)] # 定义一个二维列表
print('\n-- 横版 --\n')
for i in range(4): # 循环古诗的每一行
for j in range(5): # 循环每一行的每个字（列）
if j == 4: # 如果是一行中的最后一个字
print(verse[i][j]) # 换行输出
else:
print(verse[i][j], end='') # 不换行输出
verse.reverse() # 对列表进行逆序排列
print('\n-- 竖版 --\n')
for i in range(5): # 循环每一行的每个字（列）
for j in range(4): # 循环新逆序排列后的第一行
if j == 3: # 如果是最后一行
print(verse[j][i]) # 换行输出
else:
print(verse[j][i], end='') # 不换行输出
运行结果如下：
-- 横版 -- 床前明月光 疑是地上霜 举头望明月 低头思故乡 -- 竖版 -- 低举疑床 头头是前 思望地明 故明上月 乡月霜光 >>>
总结
至此，关于Python二维列表的创建、转换及访问方法的介绍已完成。如需了解更多Python二维列表相关内容，建议查阅本站过往文章或继续浏览后续教程，感谢大家的支持！
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