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C语言矩阵转置

本实例是利用数组解决线性代数中的矩阵转置问题。

设有一矩阵为 m×n 阶(即 m 行 n 列),第 i 行 j 列的元素是 a(i,j),需要将该矩阵转置为 n×m 阶的矩阵,使其中元素满足 b(j,i)=a(i,j)。

算法思想

由数学知识可知,将第一个矩阵的所有元素绕着一条从第一行第一列出发的右下角 45° 的射线做镜面反转,即可得到该矩阵的转置。

程序代码

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i,j,i1,j1,a[101][101],b[101][101];
    printf("please input the number of rows(<=100)\n");
    scanf("%d",&i1);
    printf("please input the number of columns(<=100)\n");
    scanf("%d",&j1);
    printf("please input the element\n");
    for(i=0;i<i1;i++)
        for(j=0;j<j1;j++)
            scanf("%d",&a[i][j]);
    printf("array a:\n");
    for(i=0;i<i1;i++)
    {
        for(j=0;j<j1;j++)
            printf("\t%d",a[i][j]);
        printf("\n");
    }
    for(i=0;i<i1;i++)
        for(j=0;j<j1;j++)
            b[j][i]=a[i][j];
    printf("array b:\n");
    for(i=0;i<j1;i++)
    {
        for(j=0;j<i1;j++)
            printf("\t%d",b[i][j]);
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

调试运行结果

在本实例中,需要自定义第一个数组(程序中的数组即代表数学中的矩阵),也就是需要转置运算的数组 A,定义分三个步骤进行:第一步,定义该数组的行数;第二步,定义该数组的列数;第三步,定义该数组的元素,然后被定义的数组经过程序的运算,输出转置后的数组 B。程序的运行结果如下所示:

please input the number of rows(<=100)
3
please input the number of columns(<=100)
4
please input the element
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
array a:
        1       2       3       4
        5       6       7       8
        9       10      11      12
array b:
        1       5       9
        2       6       10
        3       7       11
        4       8       12

总结

在本实例中,主要运用了二维数组,二维数组的使用说明如下:

① 二维数组的第一个下标表示行数,第二个下标表示列数,每个下标都是从 0 开始;

② 类型说明符、数组名和常量表达式的意义与一维数组相同;

③ 二维数组的元素在内存中是“按行存放”,即在内存中先顺序存放第一行的元素,再存放第二行的元素,以此类推;

④ 可以把二维数组看作一种特殊的一维数组,其特殊之处在于它的每一个元素又是一维数组。

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