Python程序：在行之间交换第一个和最后一个矩阵元素

矩阵是以行列格式排列的一组数字。在Python中，不能直接创建矩阵。相反，我们可以使用嵌套列表或NumPy数组作为矩阵。

下面演示了如何交换矩阵的第一行和最后一行的元素。

输入输出场景

假设我们有一个用嵌套列表表示的3X3矩阵，输出矩阵将是结果矩阵，其中第一个和最后一个行元素被交换。

输入矩阵: 
[1, 2, 3]
[4, 5, 6]
[7, 8, 9]

输出矩阵: 
[7, 8, 9]
[4, 5, 6]
[1, 2, 3]

现在考虑另一个行列不等的矩阵。

输入矩阵: 
['a', 'b']
['c', 'd', 'e']
['f', 'g', 'h', 'i']

输出矩阵: 
['f', 'g', 'h', 'i']
['c', 'd', 'e']
['a', 'b']

现在我们讨论逐一的方法。

交换行

我们可以通过交换第一行和最后一行的元素，来简单地在一个矩阵的行之间交换元素。

示例

在本例中，我们将使用第一个[0]行和最后一个[-1]行索引的帮助，交换第一行和最后一行。

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

# 显示原始矩阵
print("原始矩阵: ")
display(matrix)

# 交换第一行和最后一行之间的元素
def swapLines(matrix):
   matrix[0], matrix[-1] = matrix[-1], matrix[0]
   return matrix

# 显示已更改的矩阵
print("已更改的矩阵: ")
display(swapLines(matrix))

输出

原始矩阵: 
[1, 2, 3]
[4, 5, 6]
[7, 8, 9]

已更改的矩阵: 
[7, 8, 9]
[4, 5, 6]
[1, 2, 3]

通过使用Python的正索引和负索引（matrix [0]，matrix [-1]），我们已经成功地在一个矩阵的行之间交换了第一个和最后一个元素。

示例

在本例中，我们将交换行列尺寸不相等的矩阵的第一行和最后一行。

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

#display矩阵的函数
def display(matrix):
   for row in matrix:
      print(row)
   print()

# 显示原始矩阵
print("原始矩阵: ")
display(matrix)

# 对换第一行和最后一行之间的元素
matrix[0], matrix[-1] = matrix[-1], matrix[0]

# 显示已更改的矩阵
print("已更改的矩阵: ")
display(matrix)

输出

原始矩阵:
['a', 'b']
['c', 'd', 'e']
[1, 2, 3]

已更改的矩阵:
[1, 2, 3]
['c', 'd', 'e']
['a', 'b']

在这个例子中，原始矩阵不是一个方阵，我们成功地在一个矩阵的行之间交换了第一个和最后一个元素。

使用pop()、insert()和append()方法

在Python中，pop()、insert()和append()方法是用于列表操作的方法。

• pop() − pop方法可以删除指定位置的元素。默认情况下，它会删除最后一个元素。

• insert() − 此方法可用于在任何所需位置插入元素。此方法需要两个参数，一个是元素，另一个是要插入元素的索引。

• append() − 此方法用于在列表末尾添加一个元素。

示例

使用上述方法，我们将交换一个矩阵的第一行和最后一行的元素。

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

#用于显示矩阵的函数
def display(matrix):
   for row in matrix:
      print(row)
   print()

#显示原始矩阵
print("原始矩阵: ")
display(matrix)

#交换第一行和最后一行之间的元素
temp1 = matrix[-1]
temp2 = matrix[0]
matrix.pop()
matrix.pop(0)
matrix.insert(0, temp1)
matrix.append(temp2)

#显示更改后的矩阵
print("更改后的矩阵: ")
display(matrix)

输出

原始矩阵: 
['a', 'b']
['c', 'd', 'e']
['f', 'g', 'h', 'i']

更改后的矩阵: 
['f', 'g', 'h', 'i']
['c', 'd', 'e']
['a', 'b']

通过使用名为pop()、insert()和append()的python列表操作方法，我们已成功交换了跨行矩阵中第一行和最后一行之间的元素。

注意 − 矩阵是通过使用Python的列表创建的。