模式程序 - 矩阵字母模式

Question

尝试制作矩阵字母图案。所需的输出应如下所示：

DDDDDDD
DCCCCCD
DCBBBCD
DCBABCD
DCBBBCD
DCCCCCD
DDDDDDD

我找到了矩阵数字模式的解决方案：

输入：4

N = int(input('Enter N value:'))
k = (2 * N) - 1
low = 0
high = k - 1
value = N
matrix = [[0 for i in range(k)] for j in range(k)]
for i in range(N):
    for j in range(low, high + 1):
        matrix[i][j] = value
    for j in range(low + 1, high + 1):
        matrix[j][i] = value
    for j in range(low + 1, high + 1):
        matrix[high][j] = value
    for j in range(low + 1, high):
        matrix[j][high] = value

    low = low + 1
    high = high - 1
    value = value - 1

for i in range(k):
    for j in range(k):
        print(matrix[i][j], end =' ')
    print()

输出：

4 4 4 4 4 4 4 
4 3 3 3 3 3 4 
4 3 2 2 2 3 4 
4 3 2 1 2 3 4 
4 3 2 2 2 3 4 
4 3 3 3 3 3 4 
4 4 4 4 4 4 4 

不确定这个矩阵数字模式代码是否是最平滑的解决方案。

Answer 1

看起来你只需要从数字传递到大写字母，你也不需要额外的变量low和value，只需使用现有的N和i

from string import ascii_uppercase # simple string of all alphabet

N = int(input('Enter N value:'))
k = (2 * N) - 1
high = k - 1
matrix = [[0 for _ in range(k)] for _ in range(k)]

for i in range(N):
    for j in range(i, high + 1):
        matrix[i][j] = N - i
    for j in range(i + 1, high + 1):
        matrix[j][i] = N - i
    for j in range(i + 1, high + 1):
        matrix[high][j] = N - i
    for j in range(i + 1, high):
        matrix[j][high] = N - i

    high = high - 1
    
for i in range(k):
    for j in range(k):
        print(ascii_uppercase[matrix[i][j] - 1], end='')
    print()

Answer 2

将其视为距矩阵中心的距离并带有偏移量。

[[int(max(abs((n-1)/2-i),abs((n-1)/2-j)))+1 for i in range(n)] for j in range(n)]

[[4, 4, 4, 4, 4, 4, 4],
 [4, 3, 3, 3, 3, 3, 4],
 [4, 3, 2, 2, 2, 3, 4],
 [4, 3, 2, 1, 2, 3, 4],
 [4, 3, 2, 2, 2, 3, 4],
 [4, 3, 3, 3, 3, 3, 4],
 [4, 4, 4, 4, 4, 4, 4]]

这里n是一个奇数，矩阵的中心是(n-1)/2。由于您希望在中心添加一个“1”作为偏移量，因此除法将数字转换为浮点格式，因此 int() 可以很好地格式化。列表推导可以转换为嵌套循环，但这种方式看起来很好，因为消除了矩阵初始化步骤。

该距离称为切比雪夫距离（或棋盘距离）。

要将矩阵转换为字符串数组，请将数字转换为相应的字符并连接行。此时可读性失败

[''.join([chr(ord('A')+int(max(abs((n-1)/2-i),abs((n-1)/2-j)))) for i in range(n)]) for j in range(n)]

['DDDDDDD', 'DCCCCCD', 'DCBBBCD', 'DCBABCD', 'DCBBBCD', 'DCCCCCD', 'DDDDDDD']

使用函数！

def chebDist(i,j,n):
    return int(max(abs((n-1)/2-i),abs((n-1)/2-j)))

def toChar(d):
    return chr(ord('A')+d-1) 

[''.join([toChar(chebDist(i,j,n)+1) for i in range(n)]) for j in range(n)]

会给你

['DDDDDDD', 'DCCCCCD', 'DCBBBCD', 'DCBABCD', 'DCBBBCD', 'DCCCCCD', 'DDDDDDD']

或者这种格式

print('\n'.join([''.join([toChar(chebDist(i,j,n)+1) for i in range(n)]) for j in range(n)]))

DDDDDDD
DCCCCCD
DCBBBCD
DCBABCD
DCBBBCD
DCCCCCD
DDDDDDD

可读且具有可重复使用的功能！

您也许可以通过分离转换使其更具可读性，由于中间值而权衡是效率

首先创建数值矩阵

m=[[chebDist(i,j,n)+1 for i in range(n)] for j in range(n)]

转换为字符映射

c=[[toChar(e) for e in row] for row in m]

转换为字符串表示并打印。

print('\n'.join([''.join(row) for row in c]))

更新

最后，全部封装成 4 个通用函数和 2 行代码。

def chebDist(i,j,n):
    return int(max(abs((n-1)/2-i),abs((n-1)/2-j)))

def toChar(d):
    return chr(ord('A')+d-1) 

def map2(f,m):
    return [[f(e) for e in row] for row in m]

def toString(a):
    return '\n'.join(map(''.join,a))


m=[[chebDist(i,j,n)+1 for i in range(n)] for j in range(n)]
print(toString(map2(toChar,m)))

Answer 3

我们可以在单个输入行和单个输出行中解决所有问题：

N = int(input('Enter N value:'))
print('\n'.join([''.join([chr(64+max(max(N-i,N-j),max(i-N+2,j-N+2))) for i in range(2*N-1)]) for j in range(2*N-1)]))

说明： 我们将在这个2*N-1x2*N-1 网格中工作，现在使用零：

[[0 for i in range(2*N-1)] for j in range(2*N-1)]

然后，我们想要格式化，所以我们将事物转换为字符串并加入它们：

print('\n'.join([''.join([str(0) for i in range(2*N-1)]) for j in range(2*N-1)]))

好的，我们有零，但我们想要你的数字矩阵，所以我们将这个公式应用于具有i 和j 索引max(max(N-i,N-j),max(i-N+2,j-N+2)) 的矩阵：

print('\n'.join([''.join([str(max(max(N-i,N-j),max(i-N+2,j-N+2))) for i in range(2*N-1)]) for j in range(2*N-1)]))

现在我们有了数字矩阵，让我们应用这个转换： chr(64+k) => 大写字母，从零开始，因为 'A' 是 ascii 代码 64，'B' 是 ascii代码65，等等……

print('\n'.join([''.join([chr(64+max(max(N-i,N-j),max(i-N+2,j-N+2))) for i in range(2*N-1)]) for j in range(2*N-1)]))

我们有它。