我无法保存从文件中获取的列表整数

Question

该练习要求我们检查文件中包含的数字是否为幻方。

首先，我尝试创建一个包含所有值的列表，然后将其转换为矩阵，然后检查if sum of first row == sum first column == sum of diagonal。

我的问题比练习简单多了：

列表 L 是我将修改为矩阵的列表，但我想让它干净，我成功地将其设置为 L=[7,1,2,1,1,4,"\n" and so on] 但我试图将 1,2 保存为 12 和 1， 4 等于 14。

我尝试按以下方式执行此操作，但 str 索引超出范围，这似乎很奇怪，因为我尝试以各种方式保留 indexes < than len-1。你能看看吗？

我知道可能还有其他方法可以实现该练习，但此时我感兴趣的是如何将列表 L 编辑为 LI=[7, 12, 1, 14, "\n", 2, 13, 8, 11, "\n", 16, 3, 10, 5, "\n", 9, 6, 15, 4]

L=['7', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', '2', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', '4', '\n', '2', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', '3', ' ', ' ', ' ', ' ', '8', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', '1', '\n', '1', '6', ' ', ' ', ' ', ' ', '3', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', '0', ' ', ' ', ' ', ' ', '5', '\n', '9', ' ', ' ', ' ', ' ', '6', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', '5', ' ', ' ', ' ', ' ', '4']
    LI=[ ]
    j=len(L)-1
    for i in range(0,j):
        for el in L:
            if el[i]!=" " and el[i+1]!=" ":
                LI.append(el[i]*10+el[i+1])
            elif el!=" ":
                LI.append(el)
    print(LI)

错误 -:

---------------------------------------------------------------------------
    IndexError                                Traceback (most recent call last)
    <ipython-input-164-73294659fea7> in <module>
          4 for i in range(0,j):
          5     for el in L:
    ----> 6         if el[i]!=" " and el[i+1]!=" ":
          7                 L.append(el[i]*10+el[i+1])
          8         elif el!=" ":
          IndexError: string index out of range
***

Answer 1

您不需要一个字符数组来表示“魔方”矩阵，您可以使用整数数组的数组直接在代码中表示它，这更容易和直接。
这是您需要的代码，用 Python 编写，用于解决“Magic Square”问题。函数 MagicSquare 采用代表正方形的 NxN 矩阵（在我的代码中它的 arr 参数）和它的维度 n并返回一个 boolean True 如果它的魔方 False 否则。

通用算法：

def CheckRowsColums(arr, n, s):
    for i in range(0, n):
        row_sum = 0
        col_sum = 0
        for j in range(0, n):
            row_sum += arr[i][j]
            col_sum += arr[j][i]
        if (s != row_sum or s != col_sum):
            return False
    return True

def CheckDiagonals(arr, n, s):
    diag_sum = 0
    for i in range(0, n):
        diag_sum += arr[i][i]
    if (s != diag_sum):
            return False
    return True

def MagicSquare(arr, n):
    s = n * (n**2 + 1) / 2
    return CheckRowsColums(arr, n, s) and CheckDiagonals(arr, n, s)

L = [
        [9, 3, 22, 16, 15], 
        [2, 21, 20, 14, 8], 
        [25, 19, 13, 7, 1], 
        [18, 12, 6, 5, 24], 
        [11, 10, 4, 23, 17]
    ]
print(MagicSquare(L, 5))

上述算法的复杂度为 O(n*n)，为二次方。

编辑：
在澄清您的问题后，我了解到您从代表矩阵的文件中读取值。
假设表示矩阵的文件格式是这样的：

9 3 22 16 15
2 21 20 14 8
25 19 13 7 1
18 12 6 5 24
11 10 4 23 17

每行代表我们方阵的行。

您可以读取文件并将其值提供给上面定义的函数，如下所示：

def Solve(file):
    with open(file) as f: # reading from file each line represents a row of our matrix
        matrix = [[int(x) for x in line.split()] for line in f] # matrix is what you need here
        return MagicSquare(matrix, len(matrix))

fn = input("Enter the filename that represents the square matrix : ")
if Solve(fn):
    print("Magic square !")
else:
    print("It's not a magic square :(")

程序会询问文件名，写入文件名后按回车会处理文件并打印结果。
请注意：这种方法比阅读更容易逐个字符的文件。由于python具有直接从输入中读取整数的内置函数，因此您必须使用它，否则如果您决定重新发明轮子，您的代码将过于复杂。

Answer 2

L = ['7', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', '2', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', ' ', ' ', ' ', ' ',
     '1', '4', '\n', '2', ' ', ' ', ' ', ' ', '1', '3', ' ', ' ', ' ', ' ', '8', ' ',
     ' ', ' ', ' ', '1', '1', '\n', '1', '6', ' ', ' ', ' ', ' ', '3', ' ', ' ', ' ',
     ' ', '1', '0', ' ', ' ', ' ', ' ', '5', '\n', '9', ' ', ' ', ' ', ' ', '6', ' ',
     ' ', ' ', ' ', '1', '5', ' ', ' ', ' ', ' ', '4']

我们将整个列表组合成一个字符串，然后在空格处拆分它。

data = ''.join(L)
print(data)
data = data.split(' ')
print(data)

结果将如下所示：

7    12    1    14
2    13    8    11
16    3    10    5
9    6    15    4

['7', '', '', '', '12', '', '', '', '1', '', '', '', '14\n2', '', '', '', '13', '',
 '', '', '8', '', '', '', '11\n16', '', '', '', '3', '', '', '', '10', '', '', '',
 '5\n9', '', '', '', '6', '', '', '', '15', '', '', '', '4']

看起来我们必须分开'\n'。让我们在换行符周围添加空格，然后再拆分它。

data = ''.join(L).replace('\n', ' \n ')
data = data.split(' ')
print(data)

结果是这样的

['7', '', '', '', '12', '', '', '', '1', '', '', '', '14', '\n', '2', '', '', '',
 '13', '', '', '', '8', '', '', '', '11', '\n', '16', '', '', '', '3', '', '', '',
 '10', '', '', '', '5', '\n', '9', '', '', '', '6', '', '', '', '15', '', '', '',
 '4']

现在我们通过循环这个中间结果来构造一个新列表。如果我们遇到''，我们将忽略它，'\n' 将被照原样处理，其他所有内容都将转换为整数。

result = []
for value in data:
    if value != '':
        value = value if value == '\n' else int(value)
        result.append(value)
print(result)

现在你会得到想要的结果。

[7, 12, 1, 14, '\n', 2, 13, 8, 11, '\n', 16, 3, 10, 5, '\n', 9, 6, 15, 4]

使用列表推导式，最后一部分可以写成单行。

result = [value if value == '\n' else int(value) for value in data if value]

我们甚至可以把所有东西放在一起。

result = [value if value == '\n' else int(value) for value in ''.join(L).replace('\n', ' \n ').split(' ') if value]

Answer 3

我还设法以另一种方式解决了它，如果您对此感兴趣，这是我的代码：

def Magic(file):
    with open("macigsquare.txt") as f:
        mat=[[int(x) for x in lines.split()] for lines in f] #opening my file
        cols=[] #initialiting lists to save sum of rows, sum of cols, sum of diagonal
        rows=[]
        diag=[]
        mat1 = [x for x in mat if x != []] #getting rid of empty lists in my matrix
        n=len(mat1)          #defining n as the length of my matrix
        for j in range(len(mat1[0])):
            r=0      #initialising variables for the sum of each row and diagonal
            d=0
            for i in range (len(mat1)):
                r+=mat1[i][j]     #doing the sum of each row and sum of diagonal
                d+=mat1[i][i]
            cols.append(sum(mat1[i])) #appending the sum of columns
            diag.append(d)   #appending the sum of diagonal
            rows.append(r)   #appending the sum of rows 
            continue
    return sum(cols)==sum(rows) and sum(rows)==sum(diag) and sum(diag)==sum(cols)  #now the result checks if the sum of the three variables is the same, meaning it is a magic square.

我的文件内容是：

 7    12    1    14
2    13    8    11
 16    3    10    5
 9    6    15    4