【python】python求解矩阵的转置（详细讲解）

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一、问题描述

求一个矩阵的转置

示例1：

输入：[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]

输出：[[1, 4], [2, 5], [3, 6]]

分析：

输入矩阵的形式为：

1 2 3

4 5 6

矩阵的转置为：

1 4

2 5

3 6

二、代码实现

代码如下（示例）：

def trans_metrix(arr):
    # 获取原矩阵的行数和列数
    row = len(arr)  # 原矩阵的行数
    col = len(arr[0])  # 原矩阵的列数
    # 初始化一个空列表用于存放转置后的矩阵
    last_arr = []
    # 进行矩阵转置
    for i in range(col):
        # 初始化一个新的列表用于存放转置后的当前列
        new_arr = []
        for j in range(row):
            # 获取原矩阵第j行第i列元素，并将其添加到新的列表中
            new_arr.append(arr[j][i])
        # 将转置后的当前列添加到结果矩阵中
        last_arr.append(new_arr)
    return last_arr
arr = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
print(trans_metrix(arr))

三、代码说明

1. 函数定义：代码定义了一个名为 trans_metrix 的函数，该函数接收一个二维列表 arr 作为输入参数，并返回一个转置后的二维列表 last_arr。
   
2. 获取矩阵的行数和列数：通过 len(arr) 和 len(arr[0]) 分别获取原矩阵 arr 的行数 row 和列数 col。
   
3. 初始化空列表：创建一个空列表 last_arr，用于存放转置后的矩阵。
   
4. 进行矩阵转置：使用两层嵌套循环，首先外层循环变量 i 从 0 到 col-1，内层循环变量 j 从 0 到 row-1，遍历原矩阵的每个元素。
   
5. 转置过程：在内层循环中，通过 arr[j][i] 获取原矩阵中第 j 行第 i 列的元素，并将其添加到一个新的列表 new_arr 中。
   
6. 更新转置矩阵：在每次内层循环完成后，将 new_arr 添加到结果矩阵 last_arr 中，这样，last_arr 中的每一项都是原矩阵 arr 的列，从而完成了矩阵的转置。
   
7. 返回结果：返回转置后的矩阵 last_arr。
   
8. 测试代码：调用 trans_metrix 函数，传入二维列表 arr，并打印返回的转置后的结果。
   

总体来说，这段代码实现了矩阵的转置功能，通过两层嵌套循环遍历原矩阵的元素，并将其按转置规则存放到新的列表中，最后返回转置后的结果。在测试代码中，输入矩阵 arr 是[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]，输出结果是[[1, 4], [2, 5], [3, 6]]，符合矩阵转置的预期结果。