Python 通过预定义的方法交换矩阵的对角线

对角线就是矩阵的斜线元素。

一个方阵有两条对角线。一条是主对角线——从方阵的左上角到右下角的对角线。另一条是次对角线——从方阵的右上角到左下角的对角线。

交换对角线就是改变矩阵的主对角线和次对角线元素。

看下面的场景以简单了解它

输入输出场景

假设我们有一个方阵。输出矩阵将是对角线互换后的结果矩阵。

Input matrix: 
[1, 3, 4]
[4, 5, 6]
[7, 8, 3]
Output matrix: 
[4, 3, 1]
[4, 5, 6]
[3, 8, 7]

让我们考虑一个4X4的矩阵。

Input matrix: 
['o', 't', 'l', 'K']
['v', 'P', 's', 'm']
['E', 's', 'X', 'c']
['e', 'p', 'O', 'j']

Output matrix: 
['K', 't', 'l', 'o']
['v', 's', 'P', 'm']
['E', 's', 'X', 'c']
['j', 'p', 'O', 'e']

使用Python列表方法

在Python中，index()、pop()、insert()和append()方法都是列表方法。在这里，通过使用列表嵌套列表的方式创建矩阵，以便我们可以使用这些列表方法来交换对角线元素。

• index() - index()方法返回给定值首次出现的位置。

• pop() - pop()方法用于删除指定位置的元素。默认情况下，它删除最后一个元素。

• insert() - insert()方法用于在任意位置插入元素。该方法包含两个参数，一个是元素，另一个是插入元素的索引。

• append() - append()方法用于在列表末尾添加元素。

示例

在此示例中，display()函数将打印给定的矩阵。interchangeDiagonals()函数将交换矩阵的对角线元素。

#function for displaying matrix
def display(matrix):
   for row in matrix:
      print(row)
   print()

# interchanging the diagonals elements
def interchangeDiagonals(matrix):
   for row in matrix:
      if matrix.index(row) != len(matrix) // 2:
         temp1 = row[-1]
         temp2 = row[0]
         row.pop()
         row.pop(0)
         row.insert(0, temp1)
         row.append(temp2)
   return matrix

# input matrix
matrix = [[1, 3, 4], [4, 5, 6], [7, 8, 3]]

# displaying original matrix
print("Original matrix: ")
display(matrix) 

# displaying changed matrix
print("Changed matrix: ")
display(interchangeDiagonals(matrix))

输出

Original matrix: 
[1, 3, 4]
[4, 5, 6]
[7, 8, 3]

Changed matrix: 
[4, 3, 1]
[4, 5, 6]
[3, 8, 7]

通过使用Python列表方法，我们成功地交换了给定矩阵的对角线元素。

注意 - 上述方法仅适用于3X3矩阵。