1.2 · 嵌套循环与 2D 列表

目标： 处理嵌套迭代与二维数据。回忆：嵌套循环明确是 2C，不是必修。

为何嵌套循环

单循环不够时 —— 你需要在循环里再循环。

for i in range(3):
    for j in range(3):
        print(i, j)

输出全部 9 个组合。

Python 中的 2D 列表

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

print(grid[0][2])    # 3
print(grid[2][0])    # 7

for row in grid:
    for val in row:
        print(val, end=" ")
    print()

安全创建 2D 列表

ROWS, COLS = 5, 4
matrix = [[0] * COLS for _ in range(ROWS)]

⚠️ 不要 matrix = [[0] * COLS] * ROWS —— 每行共享同一列表引用！

常用操作

# 全元素求和
total = 0
for row in grid:
    for v in row:
        total += v

# 找最大
biggest = grid[0][0]
for row in grid:
    for v in row:
        if v > biggest:
            biggest = v

# 转置
T = [[grid[r][c] for r in range(len(grid))] for c in range(len(grid[0]))]

实例 · 井字棋胜者检查

def check_winner(board):
    lines = []
    lines.extend(board)                            # 行
    lines.extend(list(zip(*board)))                # 列（zip 转置）
    lines.append([board[i][i] for i in range(3)]) # 主对角线
    lines.append([board[i][2-i] for i in range(3)]) # 反对角线

    for line in lines:
        if line[0] != " " and line.count(line[0]) == 3:
            return line[0]
    return None

学生常见错误

• 初始化 2D 列表时共享内层列表。
• 混淆 grid[row][col] vs grid[col][row]。
• 嵌套 range 偏差 1。

考试式题目

题（5 分）： 写 Python 函数 print_table(n) 印 1 到 n 的乘法表，排成方形网格。

参考答案：

def print_table(n):
    for i in range(1, n + 1):
        for j in range(1, n + 1):
            print(f"{i*j:>4}", end="")
        print()

print_table(5)

输出：

   1   2   3   4   5
   2   4   6   8  10
   3   6   9  12  15
   4   8  12  16  20
   5  10  15  20  25

关键要点

• 嵌套循环做组合。
• 2D 初始化用列表推导。

➡️ 下一节：1.3 子程序与参数