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Python如何高效生成拉丁方?

碧海醫心
发布: 2025-02-24 23:22:01
原创
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python如何高效生成拉丁方?

Python 优雅生成拉丁方

拉丁方是一个正方形矩阵,其每行每列都包含了从1到n的每个数字且只出现一次。本文介绍一种高效的Python方法生成拉丁方。

算法思路

我们采用循环移位的方法高效生成拉丁方。 这种方法避免了复杂的枚举或回溯,具有更高的效率。

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代码实现

以下Python代码利用循环移位生成拉丁方:

def generate_latin_square(n):
    """
    生成n阶拉丁方。

    Args:
        n: 拉丁方的阶数。

    Returns:
        一个n阶拉丁方列表,或None(如果n无效)。
    """
    if n <= 0:
        return None
    base_row = list(range(1, n + 1))
    latin_square = []
    for i in range(n):
        shifted_row = base_row[i:] + base_row[:i]
        latin_square.append(shifted_row)
    return latin_square
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结果展示

对于n=3,输出如下:

[[1, 2, 3], [2, 3, 1], [3, 1, 2]]
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对于n=4,输出如下:

[[1, 2, 3, 4], [2, 3, 4, 1], [3, 4, 1, 2], [4, 1, 2, 3]]
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该方法简洁高效地生成了拉丁方,避免了复杂算法的开销。 适用于各种阶数的拉丁方生成。

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