Python中如何将含数字的文件转为列表并统计4*4矩阵邻接1的数量

问题说明 #

你提到的“上下左右方向邻接”实际对应**八邻域（上下左右+四个对角线）**的统计，因为按你的期望输出反推，只有统计八邻域的1数量才能得到结果。下面是完整的实现步骤：

1. 读取文件并转换矩阵 #

将文本文件中的制表符分隔内容读取，同时把1映射为True、0映射为False，生成布尔类型的二维矩阵：

# 读取矩阵文件
with open('matrix.txt', 'r') as file:
    # 定义映射关系
    value_map = {'1': True, '0': False}
    # 逐行处理：分割制表符、转换类型、过滤空内容
    bool_matrix = []
    for line in file:
        cleaned_line = line.strip()
        if not cleaned_line:
            continue
        # 按制表符分割元素，转换为布尔值
        row = [value_map[item.strip()] for item in cleaned_line.split('\t') if item.strip()]
        bool_matrix.append(row)

2. 统计八邻域的1数量 #

遍历矩阵每个元素，检查其8个方向的邻接元素（需确保邻接坐标在矩阵范围内），统计其中True（即原矩阵的1）的数量：

# 定义八邻域的方向偏移（行差, 列差）
neighbor_dirs = [(-1, -1), (-1, 0), (-1, 1),
                 (0, -1),          (0, 1),
                 (1, -1),  (1, 0), (1, 1)]

rows = len(bool_matrix)
cols = len(bool_matrix[0]) if rows > 0 else 0
count_matrix = []

for i in range(rows):
    current_row = []
    for j in range(cols):
        neighbor_count = 0
        for dx, dy in neighbor_dirs:
            # 计算邻接元素的坐标
            x = i + dx
            y = j + dy
            # 检查坐标是否在矩阵边界内
            if 0 <= x < rows and 0 <= y < cols:
                # 如果邻接元素是True（原1），计数+1
                if bool_matrix[x][y]:
                    neighbor_count += 1
        current_row.append(neighbor_count)
    count_matrix.append(current_row)

3. 输出结果矩阵 #

将统计后的矩阵按制表符分隔格式打印，与你的期望输出一致：

# 打印结果
for row in count_matrix:
    print('\t'.join(map(str, row)))

验证结果 #

运行上述代码后，输入你提供的原矩阵，输出将与期望完全一致：

1	3	2	2
1	4	5	4
3	4	4	5
1	2	4	2

内容的提问来源于stack exchange，提问作者farbod al