Python程序打印矩阵的蛇形图案

在这篇文章中，我们将学习一个Python程序，用于以蛇形图案打印矩阵。

假设我们已经得到了一个n x n的矩阵。我们将使用下面提到的方法打印输入矩阵的蛇形图案。

使用的方法

以下是完成此任务的各种方法：

  • 使用嵌套for循环

  • 使用切片反转交替行

思路

我们将遍历矩阵的所有行。对于每一行，我们将检查它是奇数还是偶数。如果行数是偶数，则从左到右打印矩阵；否则，从右到左打印矩阵。

方法1：使用嵌套for循环

算法（步骤）

以下是执行所需任务的算法/步骤：

  • 创建一个变量来存储矩阵的行数。

  • 创建一个变量来存储矩阵的列数。

  • 创建一个函数printSnakePattern()，通过接受输入矩阵作为参数来打印蛇形图案的矩阵。

  • 使用global关键字使rows和columns变量成为全局变量。

  • 使用for循环遍历矩阵的行。

  • 使用if条件语句检查当前行号是否为偶数。

  • 如果条件为真，则使用另一个嵌套for循环遍历当前行的所有列。

  • 如果当前行是偶数，则从左到右打印矩阵行。

  • 否则，如果当前行是奇数，则从右到左打印矩阵行。

  • 创建一个变量来存储输入矩阵并打印给定的矩阵。

  • 通过将输入矩阵作为参数传递给上面定义的printSnakePattern()函数来调用它。

示例

下面的程序使用嵌套for循环打印输入矩阵的蛇形图案：

Open Compiler
# initializing the number of rows of the matrix
rows = 4
# initializing the number of columns of the matrix
columns = 4
# creating a function for printing the matrix in
# snake pattern accepting the input matrix as an argument.
def printSnakePattern(inputMatrix):
   # making the rows and columns variables global
      global rows, columns
      # traversing through the rows of a matrix
      for m in range(rows):
         # checking whether the current row number is even
         if m % 2 == 0:
            # traversing through all the columns of the current row
               for n in range(columns):
                  # printing from left to right if the current row is even
                  print(inputMatrix[m][n], end=" ")

         # Else, printing from right to left if the current row is even
         else:
            # traversing from the end of the columns
               for n in range(columns - 1, -1, -1):
                  print(inputMatrix[m][n], end=" ")
# input matrix
inputMatrix = [[3, 4, 5, 6],
               [10, 40, 60, 80],
               [1, 9, 7, 8],
               [40, 20, 14, 15]]
print("The Given Matrix is :")
print(inputMatrix)
# calling the above-defined printSnakePattern function
# by passing the input matrix as an argument.
print("Snake Pattern of the given Matrix is:")
printSnakePattern(inputMatrix)

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：

The Given Matrix is :
[[3, 4, 5, 6], [10, 40, 60, 80], [1, 9, 7, 8], [40, 20, 14, 15]]
Snake Pattern of the given Matrix is:
3 4 5 6 80 60 40 10 1 9 7 8 15 14 20 40

方法2：使用切片反转交替行

切片是一种常见的实践，程序员最常使用它来有效地解决问题。考虑一个Python列表。您必须切片列表才能访问列表元素的范围。使用冒号(:)，一个简单的切片运算符，是一种实现此目的的方法。

语法

[start:stop:step]

参数

  • start - 开始索引

  • end - 结束索引

  • step - 步长

示例

下面的程序使用切片打印输入矩阵的蛇形图案：

Open Compiler
# input matrix
inputMatrix = [[3, 4, 5, 6],
               [10, 40, 60, 80],
               [1, 9, 7, 8],
               [40, 20, 14, 15]]
# initializing the number of rows of a matrix
rows = 4
# initializing the number of columns of a matrix
columns = 4
# creating a function for printing the matrix in
# snake pattern accepting the input matrix as an argument.
def printSnakePattern(inputMatrix):
   # making the rows and columns variables global
      global rows, columns
      # traversing through the rows of a matrix
      for m in range(rows):
         # checking whether the current row number is even
         if m % 2 != 0:
            # Reversing the row using reverse slicing
            inputMatrix[m] = inputMatrix[m][::-1]

      # traversing through the rows of a matrix
      for m in range(rows):
         # traversing through all the columns of the current row
         for n in range(columns):
            # printing the corresponding element
               print(inputMatrix[m][n], end=' ')
# input matrix
inputMatrix = [[3, 4, 5, 6],
               [10, 40, 60, 80],
               [1, 9, 7, 8],
               [40, 20, 14, 15]]
print("The Given Matrix is :")
print(inputMatrix)
# calling the above-defined printSnakePattern function
# by passing the input matrix as an argument.
print("Snake Pattern of the given Matrix is:")
printSnakePattern(inputMatrix)

输出

执行后，上述程序将生成以下输出：

The Given Matrix is :
[[3, 4, 5, 6], [10, 40, 60, 80], [1, 9, 7, 8], [40, 20, 14, 15]]
The Snake Pattern of the given Matrix is:
3 4 5 6 80 60 40 10 1 9 7 8 15 14 20 40

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结论

在本文中，我们学习了如何使用两种不同的方法以蛇形方式打印给定的矩阵。我们学习了如何使用global关键字使变量成为全局变量。我们还学习了如何通过反向切片反转任何可迭代对象，包括列表、元组、字符串等。

更新于：2023年1月31日

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