python - 这个旋转矩阵的代码片段是如何工作的？

Question

在寻找一种旋转矩阵的pythonic方法时，我遇到了这个答案。但是，没有任何解释。我在这里复制了片段：

rotated = zip(*original[::-1])

它是如何工作的？

Answer 1

作为 Ashwini 和 HennyH 解释的补充，这里有一个小图来说明这个过程。

1. 首先，[::-1]切片运算符反转列表列表，获取整个列表（因此可以省略前两个参数）并使用-1.
2. 其次，该zip函数采用多个列表并有效地返回一个行和列颠倒的新列表。*表示列表列表被解压缩成几个列表。

可以看出，这两个操作结合起来会旋转矩阵。

Answer 2

>>> lis = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]

[::-1]颠倒列表：

>>> rev = lis[::-1]
>>> rev
[[7, 8, 9], [4, 5, 6], [1, 2, 3]]

现在我们zip在 rev 的所有项目上使用，并将每个返回的元组附加到旋转：

>>> rotated = []
>>> for item in zip(rev[0],rev[1],rev[2]):
...     rotated.append(item)
...     
>>> rotated
[(7, 4, 1), (8, 5, 2), (9, 6, 3)]

zip从传递给它的每个可迭代对象的同一索引中选择项目（它只运行到具有最小长度的项目）并将它们作为元组返回。

什么是*：

*用于解包revto的所有项目，因此我们可以简单地做zip而不是手动输入 。rev[0], rev[1], rev[2]zip(*rev)

上面的zip循环也可以写成：

>>> rev = [[7, 8, 9], [4, 5, 6], [1, 2, 3]]
>>> min_length = min(len(x) for x in rev)  # find the min length among all items
>>> rotated = []

for i in xrange(min_length):        
    items = tuple(x[i] for x in rev)  # collect items on the same index from each
                                      # list inside `rev`  
    rotated.append(items)
...     
>>> rotated
[(7, 4, 1), (8, 5, 2), (9, 6, 3)]

Answer 3

为了我的解释：

>>> m = [['a','b','c'],[1,2,3]]

印刷精美时将是：

>>> pprint(m)
['a', 'b', 'c']
[1, 2, 3]

首先，zip(*m)将创建一个包含所有列的列表m。如下所示：

>>> zip(*m)
[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]

它的工作方式是zip采用n 个序列并获取i-th每个序列的元素并将其添加到一个元组中。因此转换为我们的矩阵m，其中每一行由包含在其中的列表表示m，我们基本上将每一行传递给zip，然后从每一行获取第一个元素将它们全部放入一个元组中，然后从每一行获取每个第二个元素等...最终得到每一列，m即：

>>> zip(['row1column1','row1column2'],['row2column1','row2column2'])
[('row1column1', 'row2column1'), ('row1column2', 'row2column2')]
Notice that each tuple contains all the elements in a specific column

现在看起来像：

>>> pprint(zip(*m))
('a', 1)
('b', 2)
('c', 3)

如此有效，现在的每一列都是一行。但是它的顺序不正确（试着想象你的头部旋转以获得上面的矩阵，它不能完成）。这就是为什么有必要“翻转”原始矩阵的原因：mm

>>> pprint(zip(*m[::-1]))
(1, 'a')
(2, 'b')
(3, 'c')

这导致一个矩阵相当于m旋转了 - 90 度。