用python实现矩阵转置

前几天群里有同学提出了一个问题：手头现在有个列表，列表里面两个元素，比如[1, 2]，之后不断的添加新的列表，往原来相应位置添加。例如添加[3, 4]使原列表扩充为[[1, 3], [2, 4]]，再添加[5, 6]扩充为[[1, 3, 5], [2, 4, 6]]等等。

其实不动脑筋的话，用个二重循环很容易写出来：

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]]    # 想象第一个列表是原始的，后面的是往里添加的
print trans(m)    # result:[[1, 3, 5], [ 2, 4, 6]]

然而不管怎么看这种代码都很丑。

仔细看了一下m这种结构。等等，这不是字典的iteritems()的结果么？如果dict(m)，那么结果——不就是keys()和values()么？

于是利用字典转换一下：

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

可是再仔细想想，这里面有bug。如果添加列表的第一个元素相同，也就是转化之后dict的key相同，那肯定就不行了呀！况且，如果原始列表不是两个，而是多个，肯定不能用字典的呀！于是这种方法作罢，还是好好看看列表的形状。

然后又是一个不小心的发现：

 

这种转置矩阵的即时感是怎么回事？

没错，这个问题的本质就是求解转置矩阵。于是就简单了，还是用个不动脑筋的办法：

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)

其实还是有点bug的，看起来是好用的，然而这个矩阵要求行列长度相同才行。

最后，群里某大神说：如果只是转置矩阵的话，直接zip就好了。这才想起来zip的本质就是这样的，取出列表中的对应位置的元素，组成新列表，正是这个题目要做的。

所以最终，这个题目（转置矩阵）的python解法就相当奇妙了：

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

没错，就这么简单。python的魅力。