python中的字符串到n * n矩阵

Question

我是一名热爱编程的本科生。我今天遇到一个问题，我不知道如何解决这个问题。 我寻找“Python - 字符串到矩阵表示”（Python - string to matrix representation）寻求帮助，但我仍然对这个问题感到困惑。

问题出在以下几点：

给定一串空格分隔的数字，创建一个 nxn 矩阵（一个二维列表，其中列数与行数相同）并返回它。该字符串将包含整数的完美平方数。 int() 和 split() 函数可能很有用。

例子：

输入：'1 2 3 4 5 6 7 8 9'

输出：[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]

示例 2：

输入：'1'

输出：[[1]]

我的回答：

import numpy as np
def string_to_matrix(str_in):
    str_in_split = str_in.split()
    answer = []
    for element in str_in_split:
        newarray = []
    for number in element.split():
        newarray.append(int(number))
    answer.append(newarray)
    print (answer)

测试结果如下：

Traceback (most recent call last):
  File "/grade/run/test.py", line 20, in test_whitespace
    self.assertEqual(string_to_matrix('1      2 3   4'), [[1,2],[3,4]])
AssertionError: None != [[1, 2], [3, 4]]

Stdout:
[[4]]

还有

Traceback (most recent call last):
  File "/grade/run/test.py", line 15, in test_small
    self.assertEqual(string_to_matrix('1 2 3 4'), [[1,2],[3,4]])
AssertionError: None != [[1, 2], [3, 4]]

Stdout:
[[4]]

还有

Traceback (most recent call last):
  File "/grade/run/test.py", line 10, in test_one
    self.assertEqual(string_to_matrix('1'), [[1]])
AssertionError: None != [[1]]

Stdout:
[[1]]

还有

Traceback (most recent call last):
  File "/grade/run/test.py", line 25, in test_larger
    self.assertEqual(string_to_matrix('4 3 2 1 8 7 6 5 12 11 10 9 16 15 14 13'), [[4,3,2,1], [8,7,6,5], [12,11,10,9], [16,15,14,13]])
AssertionError: None != [[4, 3, 2, 1], [8, 7, 6, 5], [12, 11, 10, 9], [16, 15, 14, 13]]

Stdout:
[[13]]

我仍然很困惑如何解决这个问题。非常感谢您的帮助！

Answer 1

假设您不想要 numpy 并且想要使用列表列表：

def string_to_matrix(str_in):
    nums = str_in.split()
    n = int(len(nums) ** 0.5)
    return list(map(list, zip(*[map(int, nums)] * n)))

nums = str_in.split() 被任何空格分割，n 是结果的边长，map(int, nums) 将数字转换为整数（从字符串），zip(*[map(int, nums)] * n) 将数字分组为 n，@987654329 @ 将zip 生成的元组转换为列表。

Answer 2

假设你想让这个动态。

str_in = '1 2 3 4 5 6 7 8 9'
a = str_in.split(" ")
r_shape = int(math.sqrt(len(a)))
np.array([int(x) for x in a]).reshape(r_shape, r_shape)

Answer 3

使用split，创建一维numpy数组，然后使用reshape：

>>> s = '1 2 3 4 5 6 7 8 9'
>>> np.array([s.split(), dtype=int).reshape(3,3)
array([[1, 2, 3],
       [4, 5, 6],
       [7, 8, 9]])

如果您不知道数组的大小，但您知道它是正方形（相同的宽度/高度），那么您可以使用math.sqrt 获取reshape 的输入：

>>> import math
>>> s = '1 2 3 4 5 6 7 8 9'
>>> arr = np.array(s.split(), dtype=int)
>>> size = int(math.sqrt(len(arr)))
>>> arr.reshape(size, size)
array([[1, 2, 3],
       [4, 5, 6],
       [7, 8, 9]])

Answer 4

鉴于您将始终获得整数的完美平方数：

import numpy as np

input_strings = '1 2 3 4 5 6 7 8 9'
arr = np.array(input_strings.split(), dtype=int)
n = int(len(arr) ** 0.5)
arr.reshape(n, n)
array([[1, 2, 3],
       [4, 5, 6],
       [7, 8, 9]])

注意：在您的情况下，str.split 最好不用明确的sep，以便在数字之间有多个空格时正常工作。

Answer 5

import numpy as np
def string_to_matrix(str_in):
   str_in_split = str_in.split()
   numbers = list(map(int, str_in_split))
   size = r_shape = int(np.sqrt(len(numbers)))
   return np.array(numbers).reshape(r_shape, r_shape)

这就是为什么你总是得到：AssertionError: None != ...

assertEqual(A, string_to_matrix("...")) 验证 A 是否等于 string_to_matrix 返回的值。在您的代码中，您不返回任何内容，所以它是 None

另一个问题是如何拆分字符串，更简单的选择是将所有内容拆分并转换为数字，然后再整形为 sqrt（元素数）。这假设输入长度可以被分割形成一个nxn矩阵

Answer 6

import math
string = "1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16"
stringItems = string.split(" ")
numberOfItems = len(stringItems)
if math.sqrt(numberOfItems) - int(math.sqrt(numberOfItems)) == 0:
    width = int(math.sqrt(numberOfItems))
    array = []
    finalArray = []
    for i in range (0, width):
        for j in range (0, width):
            array.insert(j, stringItems[0])
            stringItems.pop(0)
        finalArray.insert(i, array)
        array = []
    print finalArray
else:
    print "I require a string with length equal to a square number please"