对矩阵的列进行排序（python3）

Question

我有一段用Python 3写的代码，用来输入一个矩阵：

matrix = []
        loop = True
        while loop:
            line = input()
            if not line: 
                loop = False
                values = line.split()
                row = [int(value) for value in values]
                matrix.append(row)

这段代码会生成一个像这样的矩阵：

9 2 6 3
0 3 4 2
2 1 1 0

我想问的是；我该如何用像希尔排序这样的排序算法来对所有列进行排序：

inc = len(thelist) // 2
while inc:
    for i, el in enumerate(thelist):
        while i >= inc and thelist[i - inc] > el:
            thelist[i] = thelist[i - inc]
            i -= inc
        thelist[i] = el
    inc = 1 if inc == 2 else int(inc * 5.0 / 11)

这样就能得到排序后的矩阵：

0 1 1 0
2 2 4 2
9 3 6 3

到目前为止，我尝试过分割列：

col = line.split(line, ',')

但没有成功。我想在不使用像numpy这样的外部库的情况下做到这一点。

谢谢

Answer 1

你可以用下面的代码来转置你的矩阵：

def transpose(matrix):
    return map(list, zip(*matrix))

这样，如果你有一个按行排序的代码，你的排序就可以用来排序列（这里我用了内置的 sorted 函数）：

transpose(sorted(transpose(matrix))

如果你想独立地对每一列的元素进行排序，你只需要对列使用排序的映射功能就可以了。

transpose(map(sorted, transpose(matrix)))

Answer 2

很遗憾，Python在按列对列表中的列表进行排序时非常麻烦（使用numpy数组会简单很多）。假设你不想用或者不能使用它们，你可以先把你的矩阵转置，然后对得到的行进行排序，最后再进行第二次转置。

sort_func就是你定义的排序函数（我用的是sorted）。

比如，

>>> a = [[1,3,5],[0,9,5],[2,1,5]]

>>> at = [[row[i] for row in a] for i in range(len(a))]

>>> ats = [sort_func(row) for row in at]

>>> atst = [[row[i] for row in ats] for i in range(len(ats))]

>>> atst

[[0, 1, 5], [1, 3, 5], [2, 9, 5]]

>>> a

[[1, 3, 5], [0, 9, 5], [2, 1, 5]]

如果你不介意使用numpy数组，我建议你可以做类似下面的操作：

a = np.array(a)

for j in range(a.shape[1]):

    a[:,j] = sort_func(a[:,j])

Answer 3

使用下面的代码：

def sortmatrix(matrix):
    length, width = len(matrix[0]), len(matrix)
    dup = [item for sub in matrix for item in sub]             
    dup = sorted(dup)
    i = 0                                                           
    new_list = [dup[i:i+length] for i in range(len(dup)) if i %length == 0]
    return new_list

这段代码运行的结果是：

>>> def sortmatrix(matrix):
...     length, width = len(matrix[0]), len(matrix)
...     dup = [item for sub in matrix for item in sub]             
...     dup = sorted(dup)
...     i = 0                                                           
...     new_list = [dup[i:i+length] for i in range(len(dup)) if i %length == 0]
...     return new_list
...                                 ... 
>>> sortmatrix([['9', '2', '6', '3'], ['0', '3', '4', '2'], ['2', '1', '1', '0']])
[['0', '0', '1', '1'], ['2', '2', '2', '3'], ['3', '4', '6', '9']]
>>>