Как транспонирование матрицы Python упрощает ваш код 🐍

Транспонирование матрицы в Python можно выполнить с помощью функции zip и спискового синтаксиса.

# Исходная матрица
matrix = [[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]]

# Транспонированная матрица
transposed_matrix = [list(row) for row in zip(*matrix)]

print(transposed_matrix)

Вывод:

[[1, 4, 7],
 [2, 5, 8],
 [3, 6, 9]]

Как транспонирование матрицы в Python?

Приветствую! В этой статье мы рассмотрим, что такое транспонирование матрицы и как его выполнить в языке программирования Python. Транспонирование матрицы - это процесс изменения позиции строк и столбцов в данной матрице. Полученная матрица является результатом зеркального отражения исходной матрицы относительно ее главной диагонали.

Что такое матрица?

Матрица - это упорядоченный прямоугольный набор чисел, разделенных на строки и столбцы. В Python мы можем представить матрицу в виде списка списков, где каждый внутренний список представляет строку матрицы.

  matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
  ]
  

В данном примере у нас есть матрица 3x3, состоящая из чисел от 1 до 9.

Как выполнить транспонирование матрицы в Python?

В Python есть несколько способов выполнить транспонирование матрицы. Рассмотрим два наиболее распространенных способа:

1. Использование циклов

Один из способов выполнить транспонирование матрицы - это использование циклов. Мы будем перебирать элементы матрицы и менять их местами с элементами на соответствующих позициях.

  def transpose(matrix):
      n = len(matrix)
      m = len(matrix[0])
      transposed_matrix = [[0 for _ in range(n)] for _ in range(m)]
      
      for i in range(n):
          for j in range(m):
              transposed_matrix[j][i] = matrix[i][j]
              
      return transposed_matrix
  

В этом коде мы создаем новую матрицу размера m x n, где m - это количество строк исходной матрицы, а n - количество столбцов. Затем мы перебираем элементы исходной матрицы и помещаем их на соответствующие позиции в новой матрице.

2. Использование встроенной функции zip

В Python есть встроенная функция `zip`, которую мы можем использовать для выполнения транспонирования матрицы. Функция `zip` принимает несколько итерируемых объектов и возвращает итератор кортежей, где каждый кортеж содержит элементы соответствующих позиций входных итераторов.

  def transpose(matrix):
      transposed_matrix = list(zip(*matrix))
              
      return transposed_matrix
  

В этом коде мы используем оператор `*` для разделения элементов матрицы на отдельные аргументы и передачи их функции `zip`. Результатом является итератор кортежей, который мы преобразуем в список.

Пример использования

Давайте рассмотрим пример использования функции транспонирования для нашей матрицы:

  matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
  ]
  
  transposed_matrix = transpose(matrix)
  
  print("Исходная матрица:")
  for row in matrix:
      print(row)
      
  print("Транспонированная матрица:")
  for row in transposed_matrix:
      print(row)
  

Вывод:

  Исходная матрица:
  [1, 2, 3]
  [4, 5, 6]
  [7, 8, 9]
  
  Транспонированная матрица:
  [1, 4, 7]
  [2, 5, 8]
  [3, 6, 9]
  

Как видите, мы успешно выполнели транспонирование матрицы с помощью одного из выбранных методов. Транспонированная матрица имеет перевернутую структуру по сравнению с исходной, где строки стали столбцами и наоборот.

Заключение

Транспонирование матрицы - это полезная операция, которая может быть применена в решении различных задач. В Python у нас есть несколько способов выполнить транспонирование, включая использование циклов и встроенной функции `zip`. Вы можете выбрать тот метод, который вам удобен или наиболее подходит для вашей задачи.

Успешного программирования!