在Python中转置一个三维列表

Question

我要按以下方式转置一个3D列表：

输入：

matrix7 = [[['A ', 'E ', 'C#'], ['B ', 'E ', 'C#'], ['C ', 'E ', 'C#']], 
[['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'F#', 'D ']], 
[['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'B ']], 
[['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'E ', 'C#']], 
[['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'F#', 'D ']], 
[['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'B ']], 
[['  ', '  ', '  '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', '  ', '  ']], 
[['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'E ', 'C#']]]

期望的输出：

[[['A ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']], 
[['B ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], 
['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']], 
[['C ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], 
['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']]]

我有以下程序：

matrix8 = []
for index in matrix7:
    matrix8 = numpy.array(matrix7).transpose()
    matrix9 = matrix8.tolist()
print matrix9

这给我错误的输出：

[[['A ', 'E ', 'C#'], ['B ', 'E ', 'C#'], ['C ', 'E ', 'C#']], 
[['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'F#', 'D ']], 
[['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'B ']], 
[['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'E ', 'C#']], 
[['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'F#', 'D ']], 
[['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'B ']], 
[['  ', '  ', '  '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', '  ', '  ']], 
[['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'E ', 'C#']]]

这个可以有人帮我吗？

- user1189952

---

你展示的代码不可能正常工作。你为每个顶级列表创建了一个完整的3D列表的数组，而不是将子列表创建为2D数组。而且你在循环中每次都替换matrix9，所以除了最后一次迭代之外，其他所有迭代都是无意义的。你还在一个3D数组上调用了transpose，但它并不按照你期望的方式在3D数组上工作（它只是反转了所有3个轴的顺序）。 - abarnert

另外，你为什么要在数组和列表之间来回转换呢？为什么不一开始就使用一个三维数组呢？这样做只会让你的代码更难理解、更冗长、更慢，而没有任何好处。 - abarnert

@abarnert: numpy.ndarray.transpose 是一个真正的方法。 - user2357112

@user2357112：抱歉，编辑失败了。当然它是存在的，但它不会转置前两个轴，这似乎是OP想要的。 - abarnert

Answer 1

我认为这就是你想要的：

numpy.transpose(matrix7, axes=(1, 0, 2)).tolist()  # The 'axes' attribute tells transpose to swaps axes 0 and 1, leaving the last one alone.

输出：

[[['A ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']],
[['B ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']],
[['C ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']]]

- Brionius

Answer 2

你其实不需要numpy来完成这个任务：

>>> [list(x) for x in zip(*matrix7)]
[[['A ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']],
 [['B ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']],
 [['C ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']]]

如果你不介意得到一组元组列表，那么可以这样做：

>>> list(zip(*matrix7))
[(['A ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']),
 (['B ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']),
 (['C ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#'])]

或者在Python 2.x中，甚至更少：

>>> zip(*matrix7)
[(['A ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']),
 (['B ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#']),
 (['C ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', 'E ', 'C#'], ['  ', 'F#', 'D '], ['  ', 'E ', 'B '], ['  ', '  ', '  '], ['  ', 'E ', 'C#'])]

- Zero Piraeus