Python矩阵X形元素翻转代码异常：右上角坐标处理失效

我们用嵌套列表实现了一个n×n矩阵，元素仅为“+”或“-”。需求是：给定转换为0索引的坐标(a, b)，翻转该位置及其左上、右上、左下、右下对角位置的元素（X形模式）。

代码在多数场景下正常，但当坐标为右上角（即用户输入的(1, n)，对应0索引(0, n-1)）时，无法正确翻转(2, n-1)对应的0索引(1, n-2)位置的元素。

示例 #

输入坐标(1,3)（对应0索引(0,2)）时，预期输出：

+ - +    + - -        + - -    - - +
- + - to - - -   or   - - - to - + -
+ - +    + - +        + - -    - - -

但实际输出：

+ - +    + - -        + - -    - - +
- + - to - + -   or   - - - to - - -
+ - +    + - +        + - -    - - -

问题代码（Python 3.8） #

try:
    if matrix[a][b] == "+":
        matrix[a][b] = "-"
    elif matrix[a][b] == "-":
        matrix[a][b] = "+"
    else:
        pass

    if matrix[a-1][b-1] == "+" and (a!=0 and b!=0):
        matrix[a-1][b-1] = "-"
    elif matrix[a-1][b-1] == "-" and (a!=0 and b!=0):
        matrix[a-1][b-1] = "+"
    else:
        pass

    if matrix[a-1][b+1] == "+" and a!=0:
        matrix[a-1][b+1] = "-"
    elif matrix[a-1][b+1] == "-" and a!=0:
        matrix[a-1][b+1] = "+"
    else:
        pass

    if matrix[a+1][b-1] == "+" and b!=0:
        matrix[a+1][b-1] = "-"
    elif matrix[a+1][b-1] == "-" and b!=0:
        matrix[a+1][b-1] = "+"
    else:
        pass

    if matrix[a+1][b+1] == "+":
        matrix[a+1][b+1] = "-"
    elif matrix[a+1][b+1] == "-":
        matrix[a+1][b+1] = "+"
    else:
        pass
except:
    pass

问题原因 #

代码核心错误是先访问矩阵元素，再判断索引是否合法。比如处理左下位置(a+1, b-1)时，先执行matrix[a+1][b-1] == "+"再判断b!=0——如果a+1超出矩阵行数，这行代码会触发索引越界异常，被外层except: pass直接跳过，导致该位置翻转逻辑完全不执行。即使索引合法，这种判断顺序也不符合逻辑，应先确认索引在矩阵范围内，再操作元素。

以右上角坐标(0, n-1)为例，要翻转的左下位置是(1, n-2)，此时a+1=1（合法）、b-1=n-2（合法），但代码先访问元素再判断条件，若触发潜在异常或逻辑短路，就会跳过翻转。本质是所有对角位置的判断都应先做索引合法性校验。

修正后的代码 #

n = len(matrix)
# 翻转当前位置
if matrix[a][b] == "+":
    matrix[a][b] = "-"
else:
    matrix[a][b] = "+"

# 翻转左上(a-1, b-1)
if a > 0 and b > 0:
    if matrix[a-1][b-1] == "+":
        matrix[a-1][b-1] = "-"
    else:
        matrix[a-1][b-1] = "+"

# 翻转右上(a-1, b+1)
if a > 0 and b + 1 < n:
    if matrix[a-1][b+1] == "+":
        matrix[a-1][b+1] = "-"
    else:
        matrix[a-1][b+1] = "+"

# 翻转左下(a+1, b-1)
if a + 1 < n and b > 0:
    if matrix[a+1][b-1] == "+":
        matrix[a+1][b-1] = "-"
    else:
        matrix[a+1][b-1] = "+"

# 翻转右下(a+1, b+1)
if a + 1 < n and b + 1 < n:
    if matrix[a+1][b+1] == "+":
        matrix[a+1][b+1] = "-"
    else:
        matrix[a+1][b+1] = "+"

修正点说明：

1. 先获取矩阵边长n，用于索引合法性判断
2. 每个对角位置都先判断索引是否在矩阵范围内，再执行翻转操作
3. 去掉冗余的else: pass和全局try-except，避免异常被静默忽略，便于排查问题

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