Python中一维数组、二维数组、n维数组的区别
简介
在Python中，数组是一种数据结构，用于存储相同数据类型的一组元素。它们通常也被称为列表。我们可以定义不同维度的数组，包括一维数组、二维数组和n维数组。
一维数组
一维数组是一个线性的数据结构，存储一系列有序的元素。它可以通过以下方式创建：
python
my_array = [1, 2, 3, 4, 5]
一维数组可以用索引访问其元素，其中索引从0开始。例如，要访问第一个元素，我们可以使用以下语法：
python
my_array[0] # 输出：1
二维数组
二维数组是一个表格状的数据结构，由行和列组成。它可以通过以下方式创建：
python
my_matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
二维数组可以用两个索引访问其元素，其中第一个索引表示行，第二个索引表示列。例如，要访问第二行第一列的元素，我们可以使用以下语法：
python
my_matrix[1][0] # 输出：4
n维数组
n维数组是对二维数组的推广，其中维度可以超过2。n维数组可以通过以下方式创建：
python
my_nD_array = [[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[7, 8, 9], [10, 11, 12]]]
n维数组可以用n个索引访问其元素，其中每个索引对应于一个维度。例如，要访问第一个维度第三行第二列的元素，我们可以使用以下语法：
python
my_nD_array[1][2][1] # 输出：11
区别
以下是不同维度数组之间的主要区别：
- 维度：一维数组具有1个维度，二维数组具有2个维度，n维数组具有n个维度。
- 形状：一维数组是线性的，二维数组是表格状的，n维数组是多维的。
- 索引：一维数组用一个索引访问其元素，二维数组用两个索引，n维数组用n个索引。
- 应用：一维数组用于存储一组相关元素，二维数组用于存储表格数据，n维数组用于存储更复杂的多维数据。
代码示例
以下代码示例演示了不同维度数组在Python中的应用：
“`python
一维数组
mylist = [1, 2, 3, 4, 5]
print(“一维数组：”, mylist)
二维数组
mymatrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
print(“二维数组：”)
for row in mymatrix:
print(” “, row)
三维数组
my3Darray = [[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[7, 8, 9], [10, 11, 12]]]
print(“三维数组：”)
for layer in my3Darray:
print(” “, layer)
for row in layer:
print(” “, row)
“`
常见问题解答
Q1：如何创建具有特定形状的n维数组？
A1：可以使用 numpy.zeros() 或 numpy.ones() 函数，它们接受一个元组来指定数组的形状。例如，numpy.zeros((3, 4, 5)) 创建一个具有形状 (3, 4, 5) 的三维数组。
Q2：如何在二维数组中遍历行和列？
A2：可以使用 for 循环迭代每一行和每一列。例如：
python
for row in my_matrix:
for col in row:
print(col)
Q3：如何将一维数组转换为二维数组？
A3：可以使用 numpy.reshape() 函数。例如，my_1D_array.reshape(3, 5) 将一个长度为15的一维数组转换为形状为 (3, 5) 的二维数组。
Q4：如何在不同维度数组之间进行转换？
A4：可以使用 numpy.flatten() 函数将多维数组转换为一维数组，并使用 numpy.expand_dims() 函数将一维数组转换为多维数组。
Q5：如何在Python中获取数组的维度？
A5：可以使用 numpy.ndim 函数获取数组的维度。例如，numpy.ndim(my_array) 将返回一维数组的维度。
原创文章，作者：冯明梓，如若转载，请注明出处：https://www.wanglitou.cn/article_51060.html
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