python代码统计矩阵中元素的值的分布

在Python中，统计矩阵中元素的值的分布通常可以通过多种方式实现，以下是使用Python内置的数据结构和模块来完成这一任务的几种方法：

1. 使用字典（dict）统计单个矩阵的元素分布：
你可以遍历矩阵中的每个元素，并使用字典来记录每个值出现的次数。

def count_elements(matrix):
    element_count = {}
    for row in matrix:
        for element in row:
            if element in element_count:
                element_count[element] += 1
            else:
                element_count[element] = 1
    return element_count

# 示例矩阵
matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 1, 2],
    [3, 2, 1]
]
print(count_elements(matrix))

2. 使用NumPy库进行高效统计：
如果矩阵非常大，使用NumPy库进行元素的统计会更加高效。NumPy是一个强大的科学计算库，提供了很多用于数组操作的函数。

import numpy as np

def count_elements_np(matrix):
    # 将Python列表转换为NumPy数组
    np_matrix = np.array(matrix)
    # 使用unique函数获取唯一值和它们的出现次数
    unique_elements, counts = np.unique(np_matrix, return_counts=True)
    # 将结果转换为字典
    element_count = dict(zip(unique_elements, counts))
    return element_count

print(count_elements_np(matrix))

3. 使用Pandas库进行详细统计：
Pandas是另一个强大的数据分析库，它提供了DataFrame结构和一些便捷的数据分析功能。

import pandas as pd

def count_elements_pd(matrix):
    # 将矩阵转换为Pandas的DataFrame
    df = pd.DataFrame(matrix)
    # 使用value_counts方法统计每个值的出现次数
    element_count = df.stack().value_counts().to_dict()
    return element_count

print(count_elements_pd(matrix))