Сортировка матрицы по столбцам или по строкам — распространенная операция в анализе данных и программировании. В этой статье блога мы рассмотрим несколько методов решения этой задачи с использованием различных алгоритмов и попутно предоставим примеры кода. Итак, давайте углубимся и рассмотрим различные подходы к сортировке матрицы как по столбцам, так и по строкам.

Метод 1: использование встроенных функций
Python предоставляет встроенные функции, такие как sorted()и numpy.sort(), которые можно использовать для сортировки матрицы по столбцам. или построчно. Давайте посмотрим на несколько примеров кода:

# Sorting a matrix column-wise using sorted()
matrix = [
    [4, 2, 3],
    [1, 6, 5],
    [7, 9, 8]
]
sorted_matrix = [sorted(column) for column in zip(*matrix)]
print(sorted_matrix)
# Sorting a matrix row-wise using numpy.sort()
import numpy as np
matrix = np.array([
    [4, 2, 3],
    [1, 6, 5],
    [7, 9, 8]
])
sorted_matrix = np.sort(matrix, axis=1)
print(sorted_matrix)

Метод 2: пузырьковая сортировка
Пузырьковая сортировка — это простой алгоритм сортировки, который можно использовать для сортировки матрицы по столбцам или по строкам. Он неоднократно проходит через матрицу, сравнивая соседние элементы и меняя их местами, если они расположены в неправильном порядке. Вот пример:

# Sorting a matrix column-wise using bubble sort
def bubble_sort_column(matrix):
    for col in range(len(matrix[0])):
        for row in range(len(matrix)-1):
            for i in range(len(matrix)-row-1):
                if matrix[i][col] > matrix[i+1][col]:
                    matrix[i][col], matrix[i+1][col] = matrix[i+1][col], matrix[i][col]
    return matrix
matrix = [
    [4, 2, 3],
    [1, 6, 5],
    [7, 9, 8]
]
sorted_matrix = bubble_sort_column(matrix)
print(sorted_matrix)

Метод 3: сортировка выбором
Сортировка выбором — это еще один простой алгоритм сортировки, который можно применять для сортировки матрицы по столбцам или по строкам. Он работает путем многократного поиска минимального элемента и замены его текущим элементом. Вот пример:

# Sorting a matrix row-wise using selection sort
def selection_sort_row(matrix):
    for row in range(len(matrix)):
        for i in range(len(matrix[row])-1):
            min_idx = i
            for j in range(i+1, len(matrix[row])):
                if matrix[row][j] < matrix[row][min_idx]:
                    min_idx = j
            matrix[row][i], matrix[row][min_idx] = matrix[row][min_idx], matrix[row][i]
    return matrix
matrix = [
    [4, 2, 3],
    [1, 6, 5],
    [7, 9, 8]
]
sorted_matrix = selection_sort_row(matrix)
print(sorted_matrix)

В этой статье мы рассмотрели различные методы сортировки матрицы по столбцам и по строкам. Мы обсудили использование встроенных функций, таких как sorted()и numpy.sort(), а также реализацию алгоритмов сортировки, таких как пузырьковая сортировка и сортировка выбором. Каждый метод имеет свои преимущества и ограничения, а выбор зависит от конкретных требований вашей задачи. Применяя эти методы, вы можете эффективно сортировать матрицы при анализе данных или проектах программирования.