📜  在矩阵的任意两个给定象限之间交换元素(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:37:45.146000             🧑  作者: Mango

在矩阵的任意两个给定象限之间交换元素

要在矩阵的任意两个给定象限之间交换元素,首先需要明确二维数组的概念。二维数组是一个由若干行和若干列元素构成的矩阵,每个元素都有一个唯一的坐标表示它在矩阵中的位置。在编程中,我们可以通过下标来访问矩阵中的元素,其下标值分别为行坐标和列坐标。

下面是一个简单的二维数组示例:

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

上述示例中,matrix 是一个由 3 行和 3 列元素构成的矩阵。其中,元素 matrix[0][0] 的值为 1,元素 matrix[1][2] 的值为 6。

在矩阵的任意两个给定象限之间交换元素,可以通过下标来实现。例如,要交换矩阵中第 1 和第 3 个象限的元素,可以写作:

for i in range(len(matrix)):
    for j in range(len(matrix[0])):
        if i < len(matrix) / 2 and j < len(matrix[0]) / 2:  # 第一象限
            temp = matrix[i][j]
            matrix[i][j] = matrix[i + len(matrix) / 2][j + len(matrix[0]) / 2]
            matrix[i + len(matrix) / 2][j + len(matrix[0]) / 2] = temp
        elif i < len(matrix) / 2 and j >= len(matrix[0]) / 2:  # 第二象限
            temp = matrix[i][j]
            matrix[i][j] = matrix[i + len(matrix) / 2][j - len(matrix[0]) / 2]
            matrix[i + len(matrix) / 2][j - len(matrix[0]) / 2] = temp
        elif i >= len(matrix) / 2 and j < len(matrix[0]) / 2:  # 第三象限
            temp = matrix[i][j]
            matrix[i][j] = matrix[i - len(matrix) / 2][j + len(matrix[0]) / 2]
            matrix[i - len(matrix) / 2][j + len(matrix[0]) / 2] = temp
        else:  # 第四象限
            temp = matrix[i][j]
            matrix[i][j] = matrix[i - len(matrix) / 2][j - len(matrix[0]) / 2]
            matrix[i - len(matrix) / 2][j - len(matrix[0]) / 2] = temp

上述代码中,我们通过两个嵌套的循环遍历矩阵中的每个元素。然后,通过比较元素的行坐标和列坐标的大小关系,将元素划分到四个象限中。最后,通过一个临时变量 temp 来实现元素的交换操作。

需要注意的是,在进行二维数组下标取值时,一定要确保下标值的范围不会越界。同时,为了保证代码的可读性和可维护性,最好使用变量来保存矩阵的行数和列数,而不是直接使用数字值。

参考资料
  • Python官方文档:https://docs.python.org/3/tutorial/datastructures.html#more-on-lists
  • 《Python编程:从入门到实践》