Python如何输入矩阵

Python是一种强大的编程语言，提供了多种方式来输入矩阵数据。本文将从以下几个方面对Python如何输入矩阵进行详细阐述。

一、通过键盘输入

在Python中，我们可以使用input()函数来从键盘获取用户输入。我们可以使用循环语句和列表来逐行输入矩阵的每个元素，然后将每一行作为一个子列表添加到主列表中，最后形成完整的矩阵。

def input_matrix():
    rows = int(input("请输入矩阵的行数："))
    cols = int(input("请输入矩阵的列数："))

    matrix = []
    for i in range(rows):
        row = []
        for j in range(cols):
            row.append(int(input("请输入第{}行第{}列的元素：".format(i+1, j+1))))
        matrix.append(row)

    return matrix

matrix = input_matrix()
print(matrix)

通过上述代码，我们可以通过键盘输入矩阵的行数和列数，然后逐行输入每个元素的值，最终输出完整的矩阵。

二、通过文件输入

除了通过键盘输入，我们还可以将矩阵数据保存在文件中，并通过文件输入的方式读取矩阵。Python提供了open()函数来打开文件，并使用readlines()函数逐行读取文件内容。

def input_matrix_from_file(file_path):
    with open(file_path, 'r') as file:
        lines = file.readlines()

    matrix = []
    for line in lines:
        row = [int(num) for num in line.strip().split()]
        matrix.append(row)

    return matrix

file_path = 'matrix.txt'
matrix = input_matrix_from_file(file_path)
print(matrix)

通过上述代码，我们可以将矩阵数据保存在名为matrix.txt的文件中，每行代表矩阵的一行，行内的元素以空格分隔。然后通过input_matrix_from_file()函数读取文件内容，生成完整的矩阵。

三、使用第三方库

除了以上两种方式，我们还可以使用第三方库来更方便地输入矩阵。例如，NumPy库提供了numpy.array()函数，可以直接从列表或文件中创建矩阵。

import numpy as np

# 从列表创建矩阵
matrix_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
matrix = np.array(matrix_list)
print(matrix)

# 从文件创建矩阵
file_path = 'matrix.txt'
matrix = np.loadtxt(file_path)
print(matrix)

通过使用NumPy库，我们可以直接将列表转换为矩阵，或者从文件中直接加载矩阵数据。

四、总结

本文介绍了Python如何输入矩阵的几种常见方式。通过使用键盘输入、文件输入或第三方库，我们可以灵活地根据需求来输入矩阵数据。选择合适的方式可以提高编程效率和代码的可读性。