python 矩阵 - 列表索引超出范围

Question

嘿，我正在编写一个函数，它接受一个矩阵输入(如下所示)并返回其逆矩阵，其中所有 1 都变为 0，所有 0 变为 1，同时保持对角线从左上角到右下角0秒。

输入示例:

g1 = [[0, 1, 1, 0],
     [1, 0, 0, 1],
     [1, 0, 0, 1],
     [0, 1, 1, 0]]

该函数应输出如下:

g1 = [[0, 0, 0, 1],
     [0, 0, 1, 0],
     [0, 1, 0, 0],
     [1, 0, 0, 0]]

当我运行该程序时，它会抛出“列表索引超出范围”错误。我确定这是因为我设置的循环试图访问不存在的值，但我如何允许输入未知的行和列大小？我只知道如何使用单个列表来执行此操作，但是列表列表？这是函数，不包括调用它的测试函数:

def inverse_graph(graph):
    # take in graph
    # change all zeros to ones and ones to zeros

    r, c = 0, 0 # row, column equal zero

    while (graph[r][c] == 0 or graph[r][c] == 1): # while the current row has a value.
        while (graph[r][c] == 0 or graph[r][c] == 1): # while the current column has a value
            if (graph[r][c] == 0):
                graph[r][c] = 1
            elif (graph[r][c] == 1):
                graph[r][c] = 0
            c+=1
        c=0
        r+=1

    c=0
    r=0

    # sets diagonal to zeros

    while (g1[r][c] == 0 or g1[r][c] == 1):
        g1[r][c]=0
        c+=1
        r+=1

    return graph

Answer 1

这并没有直接回答您的问题，但我想指出，在 Python 中，您通常可以通过使用
来减少甚至有时消除使用索引的需要for <element> in <container>:
陈述。通过将它与内置的 enumerate() 一起使用函数，可以同时获取索引和对应的元素
for <index>,<element> in enumerate(<container>):

将它们应用于您的问题将允许这样的事情:

g1 = [[0, 1, 1, 0],
      [1, 0, 0, 1],
      [1, 0, 0, 1],
      [0, 1, 1, 0]]

def inverse_graph(graph):
    """ invert zeroes and ones in a square graph
        but force diagonal elements to be zero
    """
    for i,row in enumerate(graph):
        for j,cell in enumerate(row):
            row[j] = 0 if cell or i == j else 1
    return graph

print(g1)
print(inverse_graph(g1))

输出:

[[0, 1, 1, 0], [1, 0, 0, 1], [1, 0, 0, 1], [0, 1, 1, 0]]
[[0, 0, 0, 1], [0, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 0], [1, 0, 0, 0]]

哪个更简单并且显然有效。另一点是，由于您将函数应用于可变(可更改)容器，一个列表列表，因此实际上没有必要返回容器，因为它正在就地更改。这样做并没有错，因为它可以使功能的使用更容易，但这是您可能没有意识到的。

您可以通过使用一个叫做 list comprehension 的东西来进一步缩短函数并完全消除索引。 :

def inverse_graph(graph):
    return [[0 if cell or i == j else 1
                for j,cell in enumerate(row)]
                    for i,row in enumerate(graph)]

由于它们的工作方式，此版本不会就地更改图表，而是创建并返回一个新图表。