代码问题

编写一个 Bash 脚本，接收一个以字符串形式表示的矩阵，格式为 '[1,2],[3,4],[5,6]' ，并输出其转置矩阵，格式相同。

思维链

​x
所以用户请求一个bash脚本，该脚本可以接受一个表示矩阵的字符串，例如'[1,2],[3,4],[5,6]'，并以相同的格式输出其转置。

让我们首先理解输入和输出的格式。

输入：'[1,2],[3,4],[5,6]'
这对应于矩阵：
1 2
3 4
5 6

所以输入是一系列行，每行用括号括起来并用逗号分隔。

这个矩阵的转置将是：
1 3 5
2 4 6

所以请求的输出是'[1,3,5],[2,4,6]'

总体任务：

编写一个bash脚本，该脚本接受一个参数（表示矩阵的字符串）并以相同的格式输出其转置。

好的，让我们思考如何在bash中解析输入字符串，构建矩阵（可能在数组中），转置它，然后以预期的格式输出结果转置矩阵。

约束条件：

- 由于是bash，我们必须小心解析字符串。
- 脚本应接受输入字符串作为参数。

方法：

- 解析输入字符串以提取矩阵元素。
- 将矩阵构建为数组的数组。
- 转置矩阵。
- 以相同的格式输出转置矩阵。

实现步骤：

1. 将输入字符串作为参数捕获。
2. 移除任何空格（如果有）。
3. 解析输入字符串以将数字提取到数组中。
- 由于输入格式为'[1,2],[3,4],[5,6]'，我们可以：
- 如果需要，移除外括号。
- 通过'],'分割字符串以获取每一行。
- 对于每一行，移除'['和']'，然后通过','分割以获取元素。

4. 在bash中构建一个二维数组（包含数组的数组）。
- 由于bash数组是一维的，我们需要模拟二维数组。
5. 转置矩阵。
- 对于转置，我们需要交换行和列。

6. 以所需的格式输出转置矩阵。
- 以格式'[1,3,5],[2,4,6]'重建输出字符串

现在，开始逐步编写代码。

潜在问题：

- Bash没有原生的多维数组，所以我们需要模拟。
- 我们需要处理可能超过一位数的数字。

让我尝试逐步编写bash脚本。

首先，让我们编写框架：

```
#!/bin/bash

input="$1"

# Remove any spaces
input="${input// /}"

# Remove leading and trailing brackets if present
# We can check if input starts with '[' and ends with ']', but in this case, our input is '[1,2],[3,4],[5,6]', there is no leading '[' or trailing ']'.

# Split input into rows
IFS=']' read -ra rows <<< "$input"

# Initialize an array to hold the matrix
declare -a matrix
num_rows=0

for row in "${rows[@]}"; do
    # Remove leading comma if any
    row="${row#','}"
    # Remove leading '[' if any
    row="${row#'['}"
    # Remove any remaining ']' characters
    row="${row//]/}"

    # Skip empty rows (the last split might be empty)
    if [ -z "$row" ]; then
        continue
    fi

    # Split row into elements
    IFS=',' read -ra elements <<< "$row"
    # Store elements in matrix
    matrix[$num_rows]="${elements[*]}"  # Store elements as space-separated string
    ((num_rows++))
done

# Now, matrix is an array of space-separated strings of numbers
# We need to transpose it

# Find number of columns
num_cols=${#elements[@]} # Assuming all rows have same number of elements

# Prepare an array to hold the transposed matrix
declare -a transposed

# For each column c in 0..(num_cols-1)
for (( c=0; c<$num_cols; c++ )); do
    col_elements=()
    # For each row r in 0..(num_rows-1)
    for (( r=0; r<$num_rows; r++ )); do
        # Get r-th row elements
        IFS=' ' read -ra row_elements <<< "${matrix[$r]}"
        col_elements[$r]="${row_elements[$c]}"
    done
    # Store the column elements as a row in transposed matrix
    transposed[$c]="${col_elements[*]}"
done

# Now, build output string
output=""
for (( i=0; i<${#transposed[@]}; i++ )); do
    IFS=' ' read -ra elements <<< "${transposed[$i]}"
    # Build a string '[elem1,elem2,...]'
    row_string="[${elements[0]}"
    for (( j=1; j<${#elements[@]}; j++ )); do
        row_string="$row_string,${elements[$j]}"
    done
    row_string="$row_string]"

    if [ -z "$output" ]; then
        output="$row_string"
    else
        output="$output,$row_string"
    fi
done

echo "$output"
```

解答

xxxxxxxxxx
#!/bin/bash

input="$1"

# Remove any spaces
input="${input// /}"

# Split input into rows
IFS=']' read -ra rows <<< "$input"

# Initialize an array to hold the matrix
declare -a matrix
num_rows=0

for row in "${rows[@]}"; do
    # Remove leading commas and brackets
    row="${row#','}"
    row="${row#'['}"
    row="${row//]/}"

    # Skip empty rows
    if [ -z "$row" ]; then
        continue
    fi

    # Split row into elements
    IFS=',' read -ra elements <<< "$row"
    # Store elements in matrix
    matrix[$num_rows]="${elements[*]}"
    ((num_rows++))
done

# Number of columns (assuming at least one row)
IFS=' ' read -ra first_row_elements <<< "${matrix[0]}"
num_cols=${#first_row_elements[@]}

# Prepare an array to hold the transposed matrix
declare -a transposed

# For each column c
for (( c=0; c<$num_cols; c++ )); do
    col_elements=()
    # For each row r
    for (( r=0; r<$num_rows; r++ )); do
        # Get elements of row r
        IFS=' ' read -ra row_elements <<< "${matrix[$r]}"
        col_elements+=("${row_elements[$c]}")
    done
    # Store the column elements as a row in transposed matrix
    transposed[$c]="${col_elements[*]}"
done

# Build output string
output=""
for (( i=0; i<${#transposed[@]}; i++ )); do
    IFS=' ' read -ra elements <<< "${transposed[$i]}"
    # Build a string '[elem1,elem2,...]'
    row_string="[${elements[0]}"
    for (( j=1; j<${#elements[@]}; j++ )); do
        row_string="$row_string,${elements[$j]}"
    done
    row_string="$row_string]"

    if [ -z "$output" ]; then
        output="$row_string"
    else
        output="$output,$row_string"
    fi
done

echo "$output"

将此脚本保存为一个文件，例如，transpose.sh，使用 chmod +x transpose.sh 使其可执行，然后运行它：

xxxxxxxxxx
./transpose.sh '[1,2],[3,4],[5,6]'

它将输出：

[1,3,5],[2,4,6]