用python實現矩陣轉置

前幾天群里有同學提出了一個問題：手頭現在有個列表，列表里面兩個元素，比如[1, 2]，之后不斷的添加新的列表，往原來相應位置添加。例如添加[3, 4]使原列表擴充為[[1, 3], [2, 4]]，再添加[5, 6]擴充為[[1, 3, 5], [2, 4, 6]]等等。

其實不動腦筋的話，用個二重循環很容易寫出來：

def trans(m):
    a = [[] for i in m[0]]
    for i in m:
        for j in range(len(i)):
            a[j].append(i[j])
    return a

m = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]    # 想象第一個列表是原始的，后面的是往里添加的
print trans(m)    # result:[[1, 3, 5], [ 2, 4, 6]]

然而不管怎么看這種代碼都很丑。

仔細看了一下m這種結構。等等，這不是字典的iteritems()的結果么？如果dict(m)，那么結果——不就是keys()和values()么？

於是利用字典轉換一下：

def trans(m):
    d = dict(m)
    return [d.keys(), d.values()]

可是再仔細想想，這里面有bug。如果添加列表的第一個元素相同，也就是轉化之后dict的key相同，那肯定就不行了呀！況且，如果原始列表不是兩個，而是多個，肯定不能用字典的呀！於是這種方法作罷，還是好好看看列表的形狀。

然后又是一個不小心的發現：

 

這種轉置矩陣的即時感是怎么回事？

沒錯，這個問題的本質就是求解轉置矩陣。於是就簡單了，還是用個不動腦筋的辦法：

def trans(m):
    for i in range(len(m)):
        for j in range(i):
            m[i][j], m[j][i] = m[j][i], m[i][j]
    return m

m = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
print trans(m)

其實還是有點bug的，看起來是好用的，然而這個矩陣要求行列長度相同才行。

最后，群里某大神說：如果只是轉置矩陣的話，直接zip就好了。這才想起來zip的本質就是這樣的，取出列表中的對應位置的元素，組成新列表，正是這個題目要做的。

所以最終，這個題目（轉置矩陣）的python解法就相當奇妙了：

def trans(m):
    return zip(*d)

沒錯，就這么簡單。python的魅力。