Python-Programm zum zeilenübergreifenden Austausch der ersten und letzten Elemente in einer Matrix

Eine Matrix ist eine Reihe von Zahlen, die im Zeilen- und Spaltenformat angeordnet sind. In Python kann eine Matrix nicht direkt erstellt werden. Stattdessen können wir eine verschachtelte Liste oder ein NumPy-Array als Matrix verwenden.

Der Austausch der ersten und letzten Zeilenelemente einer Matrix wird unten demonstriert.

Eingabe-Ausgabe-Szenarien

Angenommen, wir haben eine 3X3-Matrix, die durch eine verschachtelte Liste dargestellt wird. und die Ausgabematrix ist die resultierende Matrix, deren erste und letzte Zeilenelemente vertauscht sind.

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

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

Betrachten wir eine andere Matrix, deren Zeilen und Spalten ungleich sind.

Input matrix: 
['a', 'b']
['c', 'd', 'e']
['f', 'g', 'h', 'i']

Output matrix: 
['f', 'g', 'h', 'i']
['c', 'd', 'e']
['a', 'b']

Lassen Sie uns den Einzelansatz besprechen −

Vertauschen der Zeilen

Wir können einfach die Elemente des ersten und letzten Elements in einer Matrix zeilenübergreifend austauschen, indem wir die erste und letzte Zeile vertauschen.

Beispiel

In diesem Beispiel tauschen wir die erste und letzte Zeile mit Hilfe der ersten [0] und letzten [-1] Zeilenindizes aus.

matrix = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
#function for displaying matrix
def display(matrix):
   for row in matrix:
      print(row)
   print()

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

# interchanging the element between first and last rows
def swapLines(matrix):
   matrix[0], matrix[-1] = matrix[-1], matrix[0]
   return matrix

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

Ausgabe

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

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

Durch die Verwendung der positiven und negativen Indizierung von Python (Matrix[0], Matrix[-1]) haben wir die Elemente des ersten und letzten Elements in einer Matrix zeilenübergreifend erfolgreich vertauscht.

Beispiel

In diesem Beispiel werden wir die erste und letzte Zeile einer Matrix vertauschen, deren Zeilen- und Spaltenabmessungen ungleich sind.

matrix = [['a', 'b'], ['c', 'd', 'e'], [1, 2, 3]]

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

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

# interchanging the element between first and last rows
matrix[0], matrix[-1] = matrix[-1], matrix[0]

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

Ausgabe

Original matrix: 
['a', 'b']
['c', 'd', 'e']
[1, 2, 3]

Changed matrix: 
[1, 2, 3]
['c', 'd', 'e']
['a', 'b']

In diesem Beispiel ist die ursprüngliche Matrix keine quadratische Matrix und wir haben die Elemente des ersten und letzten Elements in einer Matrix zeilenübergreifend erfolgreich vertauscht.

Verwendung der Methoden Pop(), Insert() und Append()

In Python sind die Methoden pop(), insert() und append() Listenmanipulationsmethoden.

  • pop() − Der Pop Die Methode entfernt das Element an der angegebenen Position. Standardmäßig wird das letzte Element entfernt.

  • insert() − Diese Methode kann verwendet werden, um ein Element an einer beliebigen Position einzufügen. Diese Methode benötigt zwei Argumente, eines ist das Element und der Index, an dem das Element eingefügt werden muss.

  • append() − Methode ist Wird verwendet, um ein Element am Ende der Liste hinzuzufügen.

Beispiel

Mit Hilfe der oben genannten Methoden werden wir die Elemente der ersten und letzten Zeile einer Matrix vertauschen.

matrix = [['a', 'b'], ['c', 'd', 'e'], ['f', 'g', 'h', 'i']]

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

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

# interchanging the element between first and last rows
temp1 = matrix[-1]
temp2 = matrix[0]
matrix.pop()
matrix.pop(0)
matrix.insert(0, temp1)
matrix.append(temp2)

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

Ausgabe

Original matrix: 
['a', 'b']
['c', 'd', 'e']
['f', 'g', 'h', 'i']

Changed matrix: 
['f', 'g', 'h', 'i']
['c', 'd', 'e']
['a', 'b']

Durch die Verwendung von Python-Listenmanipulationsmethoden namens pop(), insert() und append() haben wir die Elemente von first und last in einer Matrix zeilenübergreifend erfolgreich ausgetauscht.

Hinweis– Matrizen werden mithilfe einer Python-Liste von Listen erstellt.

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