python 如何键盘输入一个二维列表

通过Python键盘输入一个二维列表的步骤和方法

Python是一种功能强大且灵活的编程语言，支持多种数据结构，其中二维列表是常用的数据结构之一。为了通过键盘输入一个二维列表，可以使用嵌套的for循环、列表解析、input()函数。其中，使用嵌套的for循环来逐行输入数据 是一种常见且简便的方法。

详细描述：我们可以通过指定行数和列数，使用嵌套的for循环逐行输入数据，并将其存储在一个外层列表中。每行的数据可以通过input()函数获取，并使用split()方法将其分割成一个列表。

接下来，我们将详细探讨各种方法和步骤，帮助你更好地理解和实现通过键盘输入一个二维列表。

一、使用嵌套的for循环

嵌套的for循环是一种直观且易于理解的方法，适用于需要逐行输入数据的场景。

1、基本步骤

确定二维列表的行数和列数：首先需要确定二维列表的大小，即行数和列数。
创建空的外层列表：用于存储每一行的数据。
使用嵌套的for循环获取输入：外层循环遍历行，内层循环遍历列。
将输入的数据添加到外层列表中：每行的数据作为一个子列表，添加到外层列表中。

2、示例代码

以下是一个示例代码，演示如何通过嵌套的for循环输入一个二维列表：

# 获取行数和列数
rows = int(input("请输入行数: "))
cols = int(input("请输入列数: "))
创建空的二维列表
matrix = []
输入数据
for i in range(rows):
    row = []
    for j in range(cols):
        value = input(f"请输入第{i+1}行第{j+1}列的值: ")
        row.append(value)
    matrix.append(row)
输出二维列表
print("输入的二维列表为:")
for row in matrix:
    print(row)

二、使用列表解析

列表解析是一种简洁且高效的方法，适用于需要一次性输入所有数据的场景。

1、基本步骤

确定二维列表的行数：首先需要确定行数。
使用input()函数获取所有数据：将输入的数据通过split()方法分割成一个列表。
使用列表解析将数据转换为二维列表：根据行数和列数，将数据分割成多个子列表。

2、示例代码

以下是一个示例代码，演示如何通过列表解析输入一个二维列表：

# 获取行数和列数
rows = int(input("请输入行数: "))
cols = int(input("请输入列数: "))
输入所有数据并分割成列表
data = input(f"请输入{rows * cols}个值，用空格分隔: ").split()
使用列表解析生成二维列表
matrix = [data[i * cols:(i + 1) * cols] for i in range(rows)]
输出二维列表
print("输入的二维列表为:")
for row in matrix:
    print(row)

三、使用内置函数和模块

Python提供了丰富的内置函数和模块，可以简化数据输入的过程。我们可以使用map()函数和numpy模块来实现二维列表的输入。

1、使用map()函数

map()函数可以将输入的数据转换为指定的类型，并返回一个迭代器。

示例代码

# 获取行数和列数
rows = int(input("请输入行数: "))
cols = int(input("请输入列数: "))
输入所有数据并转换为整数列表
data = list(map(int, input(f"请输入{rows * cols}个整数，用空格分隔: ").split()))
使用列表解析生成二维列表
matrix = [data[i * cols:(i + 1) * cols] for i in range(rows)]
输出二维列表
print("输入的二维列表为:")
for row in matrix:
    print(row)

2、使用numpy模块

numpy是一个强大的科学计算库，支持多维数组的操作。

安装numpy

如果还没有安装numpy，可以使用以下命令进行安装：

pip install numpy

示例代码

import numpy as np
获取行数和列数
rows = int(input("请输入行数: "))
cols = int(input("请输入列数: "))
输入所有数据并转换为整数列表
data = list(map(int, input(f"请输入{rows * cols}个整数，用空格分隔: ").split()))
使用numpy生成二维数组
matrix = np.array(data).reshape(rows, cols)
输出二维数组
print("输入的二维数组为:")
print(matrix)

四、处理异常输入

在实际应用中，用户输入的数据可能不符合预期，因此需要处理异常输入，以提高程序的健壮性。

1、基本思路

捕获异常：使用try-except语句捕获输入时的异常。
验证输入数据：在输入数据后，验证数据的有效性。
提示用户重新输入：如果输入无效，提示用户重新输入。

2、示例代码

以下是一个示例代码，演示如何处理异常输入：

while True:
    try:
        # 获取行数和列数
        rows = int(input("请输入行数: "))
        cols = int(input("请输入列数: "))
        if rows <= 0 or cols <= 0:
            raise ValueError("行数和列数必须为正整数")
        break
    except ValueError as e:
        print(f"输入无效: {e}")
matrix = []
for i in range(rows):
    while True:
        try:
            row = list(map(int, input(f"请输入第{i+1}行的{cols}个整数，用空格分隔: ").split()))
            if len(row) != cols:
                raise ValueError(f"必须输入{cols}个整数")
            matrix.append(row)
            break
        except ValueError as e:
            print(f"输入无效: {e}")
输出二维列表
print("输入的二维列表为:")
for row in matrix:
    print(row)