使用 numpy 打印 nxn 棋盘图案的Python程序介绍

Numpy 是 Python 的一个常用的科学计算库，它提供了高性能的多维数组对象和各种计算工具。在这篇介绍中，我们将会演示如何使用 Numpy 库来打印一个 nxn 的棋盘图案。

准备工作

在开始前，您需要确保已经安装了 Numpy 库。如果您还没有安装 Numpy，可以使用 pip 命令来安装：

pip install numpy

打印棋盘图案

Numpy 提供了一个 tile() 函数，可以将一个数组复制多次来构建一个更大的数组。我们可以使用这个函数来构建一个 nxn 的棋盘数组。

接下来，我们可以使用 Numpy 自带的数组打印函数 numpy.savetxt() 来打印出这个数组。这个函数可以将一个数组保存到一个文件或标准输出中。

下面是一个打印 nxn 棋盘图案的 Python 程序：

import numpy as np

def print_chess_board(n):
    board = np.tile(np.array([[0, 1], [1, 0]]), (int(n/2), int(n/2)))
    if n % 2 == 1:
        board = np.vstack((board, np.flip(board[0], axis=0)))
    np.savetxt("chess_board.txt", board, fmt='%d', delimiter=' ')

print_chess_board(8) # 打印 8x8 棋盘到文件 chess_board.txt 中

接下来我们分别分析上述代码：

首先，我们导入了 Numpy 库。

import numpy as np

接着我写了一个函数 print_chess_board()，它接受一个整数参数 n，表示棋盘的大小。

在函数中，我们使用 np.array() 函数创建了一个 2x2 的数组：

np.array([[0, 1], [1, 0]])

这个数组表示的是一个小的棋盘模式，其中 0 表示白色方块，1 表示黑色方块。

我们然后使用 np.tile() 函数将这个小的棋盘模式复制多次，构成一个大的棋盘数组：

board = np.tile(np.array([[0, 1], [1, 0]]), (int(n/2), int(n/2)))

这里我们使用了 int(n/2) 来计算需要复制的次数。

如果棋盘的大小 n 是奇数，我们需要在棋盘的底部添加一行反转的棋盘模式，这可以通过 np.flip() 函数来实现：

board = np.vstack((board, np.flip(board[0], axis=0)))

最后，我们使用 np.savetxt() 函数将棋盘数组保存到文件中：

np.savetxt("chess_board.txt", board, fmt='%d', delimiter=' ')

其中，fmt='%d' 表示输出为整数类型，delimiter=' ' 表示将整数之间用一个空格分隔。

现在我们可以调用 print_chess_board() 函数来打印出一个 nxn 的棋盘图案。例如，我们可以调用函数并传入参数 8，打印出一个 8x8 的棋盘到文件 chess_board.txt 中：

print_chess_board(8)

我们打开 chess_board.txt 文件，可以看到它的内容如下所示：

0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 1 0 1 0

这就是 8x8 的棋盘图案。

Markdown 代码片段

## 准备工作

在开始前，您需要确保已经安装了 Numpy 库。如果您还没有安装 Numpy，可以使用 pip 命令来安装：

```bash
pip install numpy

打印棋盘图案

Numpy 提供了一个 tile() 函数，可以将一个数组复制多次来构建一个更大的数组。我们可以使用这个函数来构建一个 nxn 的棋盘数组。

接下来，我们可以使用 Numpy 自带的数组打印函数 numpy.savetxt() 来打印出这个数组。这个函数可以将一个数组保存到一个文件或标准输出中。

下面是一个打印 nxn 棋盘图案的 Python 程序：

import numpy as np

def print_chess_board(n):
    board = np.tile(np.array([[0, 1], [1, 0]]), (int(n/2), int(n/2)))
    if n % 2 == 1:
        board = np.vstack((board, np.flip(board[0], axis=0)))
    np.savetxt("chess_board.txt", board, fmt='%d', delimiter=' ')

print_chess_board(8) # 打印 8x8 棋盘到文件 chess_board.txt 中

接下来我们分别分析上述代码：

首先，我们导入了 Numpy 库。

import numpy as np

接着我写了一个函数 print_chess_board()，它接受一个整数参数 n，表示棋盘的大小。

在函数中，我们使用 np.array() 函数创建了一个 2x2 的数组：

np.array([[0, 1], [1, 0]])

这个数组表示的是一个小的棋盘模式，其中 0 表示白色方块，1 表示黑色方块。

我们然后使用 np.tile() 函数将这个小的棋盘模式复制多次，构成一个大的棋盘数组：

board = np.tile(np.array([[0, 1], [1, 0]]), (int(n/2), int(n/2)))

这里我们使用了 int(n/2) 来计算需要复制的次数。

如果棋盘的大小 n 是奇数，我们需要在棋盘的底部添加一行反转的棋盘模式，这可以通过 np.flip() 函数来实现：

board = np.vstack((board, np.flip(board[0], axis=0)))

最后，我们使用 np.savetxt() 函数将棋盘数组保存到文件中：

np.savetxt("chess_board.txt", board, fmt='%d', delimiter=' ')

其中，fmt='%d' 表示输出为整数类型，delimiter=' ' 表示将整数之间用一个空格分隔。

现在我们可以调用 print_chess_board() 函数来打印出一个 nxn 的棋盘图案。例如，我们可以调用函数并传入参数 8，打印出一个 8x8 的棋盘到文件 chess_board.txt 中：

print_chess_board(8)

我们打开 chess_board.txt 文件，可以看到它的内容如下所示：

0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 1 0 1 0

这就是 8x8 的棋盘图案。