使用 Python 按行和列对矩阵进行排序
在本文中，我们将学习一个按行和列对矩阵进行排序的 Python 程序。
假设我们已输入 MxM 矩阵。现在，我们将使用嵌套 for 循环按行和列对给定的输入矩阵进行排序。
算法(步骤)
以下是执行所需任务所要遵循的算法/步骤。 −
创建一个函数sortingMatrixByRow()，通过接受输入矩阵 m(行数)作为参数，对矩阵的每一行进行排序，即按行排序。
在函数内部，使用for 循环遍历矩阵的行。
使用另一个嵌套的 for 循环遍历当前行的所有列。
使用 if 条件语句检查当前元素是否大于下一个元素。
如果条件为真，则使用临时变量交换元素。
创建另一个函数transposeMatrix()，通过接受输入矩阵m(行数)获取矩阵的转置行)作为参数。
使用 for 循环，遍历矩阵的行。
使用另一个 嵌套 for 循环，遍历形式(行 +1)列到列的末尾。
将当前行、列元素与列、行元素交换。
创建一个函数 sortMatrixRowandColumn()，通过接受输入矩阵 m(行数)作为参数，按行和列对矩阵进行排序。
在函数内部，调用上面定义的 sortingMatrixByRow() 函数对输入矩阵的行进行排序。
调用上面定义的 transposeMatrix() 函数获取矩阵的转置输入矩阵。
再次通过调用上面定义的 sortingMatrixByRow() 函数对输入矩阵的行进行排序。
再次通过调用上面定义的 transposeMatrix() 函数获取输入矩阵的转置。
创建一个函数 printingMatrix()，通过使用嵌套 for 循环遍历矩阵的行和列来打印矩阵。
创建一个变量来存储输入矩阵。
创建另一个变量来存储输入m(行数)值
调用上面定义的 printingMatrix() 函数来打印输入矩阵。
调用上面定义的sortMatrixRowandColumn() 函数，将输入矩阵 m 值传递给它，以按行和按列对矩阵进行排序。
通过调用上面定义的 printingMatrix() 函数，打印按行和按列排序后的结果输入矩阵。
示例
以下程序使用嵌套 for 循环返回给定输入矩阵按行和按列排序的矩阵 −
# 创建一个按行对矩阵的每一行进行排序的函数
def sortingMatrixByRow(inputMatrix, m):
# 遍历矩阵的行长度
for p in range(m):
# Sorting the current row
for q in range(m-1):
# 检查当前元素是否大于下一个元素
if inputMatrix[p][q] >inputMatrix[p][q + 1]:
# 使用临时变量交换元素
# 如果条件为真
tempVariable = inputMatrix[p][q]
inputMatrix[p][q] = inputMatrix[p][q + 1]
inputMatrix[p][q + 1] = tempVariable
# 创建一个函数来获取矩阵的转置
# 通过接受输入矩阵、m 值作为参数
def transposeMatrix(inputMatrix, m):
# traversing through the rows of a matrix
for p in range(m):
# 从行 +1 列遍历到最后一列
for q in range(p + 1, m):
# 将索引 (p,q) 处的元素与 (q,p) 交换
temp = inputMatrix[p][q]
inputMatrix[p][q] = inputMatrix[q][p]
inputMatrix[q][p] = temp
# 创建一个按列对矩阵行进行排序的函数
def sortMatrixRowandColumn(inputMatrix, m):
# 通过以下方式对输入矩阵的行进行排序
# 调用上面定义的 sortingMatrixByRow() 函数
sortingMatrixByRow(inputMatrix, m)
# 通过以下方式获取输入矩阵的转置
# 调用上面定义的 transposeMatrix() 函数
transposeMatrix(inputMatrix, m)
# 再次通过以下方式对输入矩阵的行进行排序
# 调用上面定义的 sortingMatrixByRow() 函数
sortingMatrixByRow(inputMatrix, m)
# 再次获取输入矩阵的转置(因此我们对列进行了排序)
transposeMatrix(inputMatrix, m)
# 创建一个函数来打印矩阵
def printingMatrix(inputMatrix, rows):
# 遍历输入矩阵的行
for i in range(rows):
# 遍历当前行对应的列
# 输入矩阵
for j in range(rows):
print(inputMatrix[i][j], end=" ")
# 打印新行来分隔行
print()
# 输入矩阵
inputMatrix = [[2, 6, 5],
[1, 9, 8],
[7, 3, 10]]
# 输入代表 3x3 矩阵的 m 值
# (维度)
m = 3
print("输入矩阵:")
# 调用上述函数打印输入矩阵
# printingMatrix() 函数
printingMatrix(inputMatrix, m)
# 调用上述定义的 sortMatrixRowandColumn() 函数
# 通过将输入矩阵、m 值传递给它来
# 按行和列对矩阵进行排序
sortMatrixRowandColumn(inputMatrix, m)
# 按行和列排序后打印输入矩阵
# 调用上述 printingMatrix() 函数
print("按行和列排序后的输入矩阵:")
printingMatrix(inputMatrix, m)
输出
执行时，上述程序将生成以下输出 -
输入矩阵: 2 6 5 1 9 8 7 3 10 按行和列排序后的输入矩阵按列排序: 1 5 6 2 7 9 3 8 10
时间复杂度 − O(n^2 log2n)
辅助空间 − O(1)
结论
在本文中，我们学习了如何使用 Python 对给定矩阵进行行和列排序。此外，我们还学习了如何转置给定矩阵以及如何使用嵌套 for 循环按行对矩阵进行排序(而不是使用内置的 sort() 方法)。
