Exemplo simples de como fazer operações com as diagonais (principal e secundária) de uma matrix.

input_file.txt

0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0

matrix_diagonal.py

#!/usr/bin/env python3
"""
    Exemplo simples de como fazer operações com as diagonais (principal e secundária)
    de uma Matriz, sem utilizar Numpy ou qualquer outra lib que facilitaria esse processo.

    Recebe como input uma sequência de números de um arquivo .txt
    e gera uma matrix à partir deles.
    Neste caso corresponde à uma matriz de 5x5
    Input:
        0 0 0 0 0
        0 0 0 0 0
        0 0 0 0 0
        0 0 0 0 0
        0 0 0 0 0

    Output:
        As duas diagonais da matrix.
        [1, 0, 0, 0, 1]
        [0, 1, 0, 1, 0]
        [0, 0, 2, 0, 0]
        [0, 1, 0, 1, 0]
        [1, 0, 0, 0, 1]
"""


def diagonalPrincipal(m):
    """
    Soma os elementos da Diagonal Principal com um valor qualquer
    neste caso esta sendo somado +1 aos valores da diagonal principal
    podendo ser qualquer tipo de operação matemática.
    Resultado:
        1 0 0 0 0
        0 1 0 0 0
        0 0 1 0 0
        0 0 0 1 0
        0 0 0 0 1
    """
    ac = 0
    m1 = []
    while ac <= len(m) - 1:
        vet = m[ac]
        vet[ac] += 1
        ac += 1
        m1.append(vet)
    return m1


def diagonalSecundaria(m):
    """
    Soma os elementos da Diagonal Secundário com um valor qualquer
    neste caso esta sendo somado +1 aos valores da diagonal secundária
    também podendo ser qualquer tipo de operação matemática
    Resultado:
        0 0 0 0 1
        0 0 0 1 0
        0 0 1 0 0
        0 1 0 0 0
        1 0 0 0 0
    """
    dec = len(m) - 1
    aux = 0
    m2 = []
    while dec >= 0:
        vet = m[aux]
        vet[dec] += 1
        m2.append(vet)
        dec -= 1
        aux += 1
    return m2


def main():
    input_file = 'input.txt'
    output_file = 'output.txt'
    matrix = []

    for row in open(input_file, 'rb'):
        int_ = [int(z) for z in row.split()]
        matrix.append(int_)

    diagonalPrincipal(matrix)
    res = diagonalSecundaria(matrix)

    with open(output_file, 'w') as o:
        for r in res:
            print(r)
            o.write('{}\n' .format(''.join(str(r))))

if __name__ == '__main__':
    main()