使用 Python 查找二维矩阵中非零元素的个数
在这篇文章中，我们将学习如何使用 Python 来查找一个二维矩阵中非零元素的个数。对于新手来说，掌握这一技术十分重要，因为它涉及到数组的遍历与条件判断。
整体流程
首先，我们需要明确实现这一功能的步骤。以下是一个简单的步骤表。
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 定义一个二维矩阵（列表中的列表）。 |
| 2 | 初始化一个计数器，用于统计非零元素的个数。 |
| 3 | 遍历矩阵的每一行。 |
| 4 | 遍历每一行中的每一个元素。 |
| 5 | 判断当前元素是否为非零，是则计数器加一。 |
| 6 | 返回计数器的值，即非零元素的总数。 |
逐步实现代码
下面我们将逐步实现每个步骤的代码，并进行详细说明。
步骤 1：定义一个二维矩阵
我们首先需要定义一个包含一些整数的二维列表。
# 定义一个二维矩阵
matrix = [
[1, 0, 2],
[0, 3, 0],
[4, 5, 6]
]
注释：这里我们定义了一个包含整数的二维矩阵，其中有些元素是0，有些则非零。
步骤 2：初始化计数器
我们需要一个变量来存储非零元素的个数。
# 初始化一个计数器
count = 0
注释：count变量用于统计非零元素的个数，初始值为0。
步骤 3：遍历矩阵的每一行
我们可以使用一个for循环来遍历二维矩阵的每一行。
# 遍历矩阵的每一行
for row in matrix:
注释：这里我们使用循环遍历矩阵的每一行，row将依次代表每一行的列表。
步骤 4：遍历每一行中的每一个元素
对于每一行，我们需要使用嵌套循环来遍历该行中的每一个元素。
for element in row:
注释：这里的element会依次代表当前行的每一个元素值。
步骤 5：判断元素是否为非零
在内部循环中，我们判断当前元素是否为非零元素，并进行相应的计数。
if element != 0:
count += 1
注释：如果当前元素不等于0，便将count加一。
步骤 6：返回计数器的值
最后，我们可以在循环结束后，打印出非零元素的总数。
# 打印非零元素的个数
print("非零元素的个数:", count)
注释：这行代码将输出count的值，表示矩阵中非零元素的个数。
完整代码示例
将所有的代码段放在一起，完整代码如下：
# 定义一个二维矩阵
matrix = [
[1, 0, 2],
[0, 3, 0],
[4, 5, 6]
]
# 初始化一个计数器
count = 0
# 遍历矩阵的每一行
for row in matrix:
# 遍历每一行中的每一个元素
for element in row:
# 判断当前元素是否为非零
if element != 0:
count += 1
# 打印非零元素的个数
print("非零元素的个数:", count)
关系图
接下来我们将使用Mermaid语法展示一个简单的关系图，描述这个程序的关系。
erDiagram
MATRIX {
int rows
int columns
}
ELEMENT {
int value
}
MATRIX ||--o{ ELEMENT : contains
序列图
使用Mermaid语法，我们也可以展示程序的执行顺序。
sequenceDiagram
participant User
participant Script
User->>Script: 定义二维矩阵
Script->>Script: 初始化计数器
Script->>Script: 遍历矩阵
Script->>Script: 遍历行中的元素
Script->>Script: 判断元素是否为非零
Script->>User: 返回非零元素的个数
结尾
通过以上步骤和代码示例，我们已经成功实现了查找二维矩阵中非零元素的个数。这个过程不仅加深了我们对二维数组的理解，也为我们后续学习更多复杂的数据处理提供了基础。
希望这篇文章对你理解和实现相关功能有所帮助！如果你有任何问题，或希望了解更深入的内容，请随时向我提问。 Happy Coding!
