做leetcode时，想用python生成二维数组，使用了[[0]*n]*n
发现答案和想的不对，查找原因发现这么创建数组，更改一个数会将一列全部更改

>>> cd
[[2, 1, 0], [2, 1, 0], [2, 1, 0]]
>>> cd = [[0]*3]*3
>>> cd
[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
>>> id(cd[0][0])
140734705414960
>>> id(cd[1][0])
140734705414960
>>> id(cd[2][0])
140734705414960

原来这个操作是将地址复制到一个列表中，其实只有一行数

正确的做法是
[[0]*n for i in range(n)]

1. 列表

a1=[[0] * 5]
print(a1)
print(type(a1))
#输出：
[[0, 0, 0, 0, 0]]
<class 'list'>

type是内置函数，不是属性

na=[[1,2,3],[1,0,8]]
print(type(na))
#输出：
<class 'list'>

na=[[] for i in range(3)]
print(na)
print(type(na))
#输出：
[[], [], []]
<class 'list'>

a2=[[0] * 2 for i in range(5)]
print(a2)
print(type(a2))
#输出：
[[0, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0], [0, 0]]
<class 'list'>

range(start,end,step),step可选，默认为1，而且返回的是一个可迭代对象，不会返回（1,2,3,4）
arange(start,end, step)是numpy中的方法，start 和step可选，start默认为0，step默认为1，返回整数

num=[[0 for j in range(0,5)] for i in range(1,4)]
print(num)
print(type(num))
print(shape(num))
num[2][1]=1
print(num)
#output:
[[0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
<class 'list'>
(3, 5)
[[0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 1, 0, 0, 0]]

虽然上面为列表，但是使用方式和数组类似，因为元素都是数值

2.一维数组

from array import array
from random import random
a3=array('d',(random() for i in range(5)))
print(a3)
print(type(a3))
###输出：
array('d', [0.9039115167941374, 0.009215841641880607, 0.4544170363282648, 0.14758999686503704, 0.931140823087381])
<class 'array.array'>

其中d是表示存储的方式，如果array（）里只有一个参数，生成数组的推导式不用加圆括号，如果有两个参数，则必须加圆括号
random()生成0到1之间的随机数

3.二维数组

用numpy生成二维数组

写法也是错误的，

import numpy as np
a3=np.array([[]*5,[]*2])
print(a3)
print(shape(a3))
print(type(a3))
#output:
[]
(2, 0)
<class 'numpy.ndarray'>

上面的例子说明，不能创建空的二维数组，而且外表是数组，内里其实是列表

import numpy as np
a3=np.array([[0]*5,[0]*2])
print(a3)
print(shape(a3))
print(type(a3))

import numpy
a3=array([[1,2,3,4,5],[4,2,3,7,2]])
# print(a3)
print(type(a3))
#输出：
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-74-efd07443feda> in <module>
TypeError: array() argument 1 must be a unicode character, not list

上面直接使用array()，而没有使用np.array(),结果错误。
下面使用np.array()创建，结果正确

import numpy as np
a3=np.array([[1,2,3,4,5],[4,2,3,7,2]])
print(a3)
print(type(a3))
#output:
[[1 2 3 4 5]
 [4 2 3 7 2]]
<class 'numpy.ndarray'>

尝试创建空的二维数组

import numpy as np
a3=np.array([[],[],[]])
print(a3)
print(shape(a3))
print(type(a3))
a3[2][0]=2
print(a3)
#output:
[]
(3, 0)
<class 'numpy.ndarray'>
---------------------------------------------------------------------------
IndexError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-92-1cee0be7ecc5> in <module>
      4 print(shape(a3))
      5 print(type(a3))
----> 6 a3[2][0]=2
      7 print(a3)

IndexError: index 0 is out of bounds for axis 0 with size 0

上面的例子说明，不能创建空的二维数组，因为这意味着列值为0，无法添加元素。所以如果需要使用二维数组一定要赋值，但其实也可以用两层的列表

定义一个3×1的二维数组

import numpy as np
a3=np.array([[1],[1],[1]])
print(a3)
print(shape(a3))
print(type(a3))
a3[2][0]=2
print(a3)
#output:
[[1]
 [1]
 [1]]
(3, 1)
<class 'numpy.ndarray'>
[[1]
 [1]
 [2]]

定义一个3×5或者3*500的二维数组

优点是可以应对列为很大的值的数组，缺点是对行值很大的数组无能无力

import numpy as np
col=5
a3=np.array([[0]* col,[0]*col,[0]*col])
print(a3)
print(shape(a3))
print(type(a3))
a3[2][0]=2
print(a3)
#output:
[[0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0]]
(3, 5)
<class 'numpy.ndarray'>
[[0 0 0 0 0]
 [0 0 0 0 0]
 [2 0 0 0 0]]

前言

Python并没有内置的数组类型，只有tuple，list，dict，set等内置类型。所以只能通过list模拟数组。

实际操作

一维数组

a = [i + 1 for i in range(10)]
# a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
print('a =', a)
b = [3] * 5
# b = [3, 3, 3, 3, 3]
print('b =', b)

这里两种实现方式没有区别，后续可以通过下标来访问、修改其中的值。

二维数组

a = [[(row + 1) * (col + 1) for col in range(4)] for row in range(3)]
# [[1, 2, 3, 4], [2, 4, 6, 8], [3, 6, 9, 12]]
print(a)

这里使用两个列表推导式的方式定义了类型二维数组的效果，后续可以通过下标来访问和修改其中的值，比如：a[2][1] = 101。

下面演示一个错误的二维数组的定义方式

a = [[1] * 4] * 3
# [[1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1]]
print(a)
a[1][0] = 101
# [[101, 1, 1, 1], [101, 1, 1, 1], [101, 1, 1, 1]]
print(a)

这里使用两个list的乘法操作进行重复，但是其中的值只是引用拷贝，并不是深拷贝，导致a[1][0] = 101这个操作也影响了a[0]和a[2]。

总结

多使用列表推导式😄。