如何修改Python代码生成每行递增交替重复的+1/-1矩阵

需求说明 #

需要生成一个n×n的矩阵，满足每行中+1和-1交替重复，且重复次数随行数递增：

• 第1行：+1、-1各重复1次，循环填充
• 第2行：+1、-1各重复2次，循环填充
• ...
• 第i行：+1、-1各重复i次，循环填充

目标模式示例（n=10）：

+1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1
+1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 +1
+1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1
+1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 
+1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 -1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1

现有问题代码 #

当前代码逻辑错误，无法实现每行递增的重复次数，代码如下：

def generate_matrix_pattern(n):
    matrix = [[1] * n for _ in range(n)]
    pos = 1
    neg = -1
    for i in range(n):
        for j in range(i, n):
            if (j-i) % 2 == 0:
                matrix[i][j] = pos
            else:
                matrix[i][j] = neg
    
    return matrix

现有代码输出 #

上述代码生成的错误模式：

+1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1
+1 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1
+1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1
+1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 +1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 +1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 -1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1

修改后的代码 #

调整逻辑，根据每行的重复次数（第i行对应重复i次）来计算每个位置的取值：

def generate_matrix_pattern(n):
    matrix = []
    for i in range(1, n+1):
        row = []
        # 每个周期是i个+1 followed by i个-1
        cycle = [1]*i + [-1]*i
        # 填充整行，循环使用周期
        for j in range(n):
            row.append(cycle[j % len(cycle)])
        matrix.append(row)
    return matrix

# 测试打印（格式化为示例中的+1/-1形式）
n = 10
result = generate_matrix_pattern(n)
for row in result:
    print(' '.join('+1' if num == 1 else '-1' for num in row))

逻辑解释 #

• 外层循环遍历每一行，行号从1到n（对应重复次数i）
• 为每行生成一个周期序列：i个1 + i个-1
• 对该行的每个位置j，通过j % len(cycle)循环取周期内的元素，填充整行
• 最后打印时将1转换为+1，-1转换为-1，匹配目标格式

内容的提问来源于stack exchange，提问作者aquaticdigest