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使用 Python 遍历二维数组

在 Python 编程中，二维数组（或称为矩阵）是一种非常常见的数据结构。它们在数据科学、机器学习、游戏开发等多个领域都有广泛应用。本文将探讨如何使用 for 循环遍历二维数组，并给出一些代码示例，帮助大家更好地理解这一概念。

什么是二维数组

二维数组可以被视为一个数组的数组。它有行和列的概念，可以用来存储表格数据。例如，我们可以将学生的成绩表示为一个二维数组，行表示学生，列表示各科成绩。

以下是一个简单的二维数组示例：

grades = [
    [90, 85, 78],  # 学生1的成绩
    [88, 92, 80],  # 学生2的成绩
    [75, 85, 95]   # 学生3的成绩
]

如何遍历二维数组

使用简单的 `for` 循环

最基本的二维数组遍历方法是使用两个嵌套的 for 循环。外层循环遍历行，内层循环遍历列。

以下是一个遍历 grades 数组的示例：

for student in grades:
    for score in student:
        print(score)

输出结果：

使用索引遍历

有时我们可能需要在遍历的同时获取元素的索引，可以使用 range 函数配合 len 函数来实现：

for i in range(len(grades)):
    for j in range(len(grades[i])):
        print(f"学生{i+1}的第{j+1}科成绩是: {grades[i][j]}")

输出结果：

学生1的第1科成绩是: 90
学生1的第2科成绩是: 85
学生1的第3科成绩是: 78
学生2的第1科成绩是: 88
学生2的第2科成绩是: 92
学生2的第3科成绩是: 80
学生3的第1科成绩是: 75
学生3的第2科成绩是: 85
学生3的第3科成绩是: 95

使用列表推导式

Python 支持一种称为“列表推导式”的便捷语法，可以用来简化遍历的过程。通过列表推导式，可以很容易地将二维数组变平（即转为一维数组）。

以下是一个将 grades 数组中的所有成绩提取到一个一维数组中的示例：

all_scores = [score for student in grades for score in student]
print(all_scores)

输出结果：

[90, 85, 78, 88, 92, 80, 75, 85, 95]

实际应用：计算平均分

我们可以利用遍历二维数组的方式来计算每个学生的平均分。以下是实现这一功能的示例代码：

for i in range(len(grades)):
    average = sum(grades[i]) / len(grades[i])
    print(f"学生{i+1}的平均分是: {average:.2f}")

输出结果：

学生1的平均分是: 84.33
学生2的平均分是: 86.67
学生3的平均分是: 85.00

甘特图示例

在项目管理中，帮助可视化任务的进度是非常重要的。此处，我们将使用 Mermaid 语法来展示一个简单的甘特图，描绘项目的各个阶段和预计完成时间。

gantt
    title 项目进度
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 数据收集
    数据准备      :a1, 2023-10-01, 30d
    section 数据分析
    统计分析      :after a1  , 20d
    模型构建      : 2023-10-31  , 20d
    section 实施阶段
    培训          : 2023-11-20  , 15d
    部署          : 2023-12-05  , 30d