Python 二维数组元素修改:避免引用陷阱

Python 二维数组元素修改:避免引用陷阱

本文旨在帮助读者理解并解决 python 中修改二维数组元素时遇到的“所有行元素同时改变”的问题。通过分析问题的根源——列表的引用特性,我们将提供一种创建真正独立的二维数组的方法,并给出修改后的代码示例,确保对数组元素的修改只影响目标位置,从而实现预期的功能。

在 Python 中,创建二维数组时,如果直接使用乘法操作符复制列表,可能会导致所有行引用同一个列表对象。这意味着修改其中一行中的元素,会影响到所有行。要解决这个问题,需要确保每一行都是一个独立的列表。

问题分析:列表的引用

原代码中使用 white_board.append(white_board[0]) 创建二维数组,这种方式实际上是将 white_board[0] 的引用添加到 white_board 中多次。因此,white_board 中的所有行都指向同一个列表对象。修改任何一行,实际上修改的是同一个列表对象,所以所有行都会受到影响。

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解决方案:创建独立的列表

要创建真正的二维数组,需要确保每一行都是一个独立的列表对象。可以使用列表推导式来实现这一点:

white_board = [[0] * 100 for _ in range(100)]

这段代码会创建 100 个独立的列表,每个列表包含 100 个 0。这样,修改任何一行都不会影响到其他行。

完整代码示例

以下是修改后的完整代码,解决了二维数组元素修改的问题:

white_board = [[0] * 100 for _ in range(100)]  n = int(input()) posL = []  # dot's position List  for _ in range(n):     a, b = map(int, input().split())     posL.append((a, b))  for y in posL:     indY = 100 - y[1]     for _ in range(10):         indX = y[0] - 1         for _ in range(10):             if white_board[indY][indX] == 0:                 white_board[indY][indX] = 1             indX += 1         indY -= 1  total_inked_area = sum(row.count(1) for row in white_board) print(total_inked_area)

代码解释:

  1. white_board = [[0] * 100 for _ in range(100)]: 使用列表推导式创建了一个 100×100 的二维数组,每个元素初始化为 0。
  2. n = int(input()): 读取输入的点的数量。
  3. posL = []: 创建一个空列表,用于存储点的坐标。
  4. for _ in range(n):: 循环读取每个点的坐标。
  5. a, b = map(int, input().split()): 读取点的 x 和 y 坐标。
  6. posL.append((a, b)): 将点的坐标添加到 posL 列表中。
  7. for y in posL:: 循环遍历每个点。
  8. indY = 100 – y[1]: 计算 y 坐标对应的数组索引。
  9. for _ in range(10):: 循环 10 次,表示正方形的 10 行。
  10. indX = y[0] – 1: 计算 x 坐标对应的数组索引。
  11. for _ in range(10):: 循环 10 次,表示正方形的 10 列。
  12. if white_board[indY][indX] == 0:: 检查当前位置是否为 0。
  13. white_board[indY][indX] = 1: 如果当前位置为 0,则将其设置为 1。
  14. indX += 1: 更新 x 坐标索引。
  15. indY -= 1: 更新 y 坐标索引。
  16. total_inked_area = sum(row.count(1) for row in white_board): 计算二维数组中 1 的总数,即被覆盖的面积。
  17. print(total_inked_area): 打印被覆盖的面积。

注意事项:

  • 理解列表的引用特性是避免此类问题的关键。
  • 在创建二维数组时,务必确保每一行都是独立的列表对象。
  • 列表推导式是创建独立列表的有效方法。

总结:

通过使用列表推导式创建独立的二维数组,可以避免因列表引用导致的元素修改问题。在处理二维数组时,务必注意列表的引用特性,确保代码的正确性和可预测性。 本文提供了一种通用的解决方案,可以应用于各种需要修改二维数组元素的场景。

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THE END
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