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c - 如何在C中转置矩阵? - 错误

转载 作者:太空狗 更新时间:2023-10-29 15:07:04 26 4
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我正在尝试编写一个函数来转置矩阵。

该函数的参数:

  • 要转置的矩阵

  • 为空的输出矩阵。

问题是我能够转置一些矩阵,但其他一些矩阵失败了,就像我在示例中给出的那样。为什么?我该如何解决?

代码:

int main (void)
{

//this works well
/* double array[3][2] = {{1,2},{3,4},{5,6}};
height = 3;
width = 2;
*/
//this input doesn't work

double array[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
height = 2;
width = 3;


int heightOutput = width; //2
int widthOutput = height; //3

double **output;

output = malloc(widthOutput * sizeof(double *)); //rows from 1
for (i = 0; i < widthOutput; i++)
{
output[i] = malloc(heightOutput * sizeof(double)); //columns
}

transposeMatrix(&array[0][0], height,width, &output[0][0], heightOutput, widthOutput);

printf("\n");
printf("\noutput matrix\n");
for(i=0;i<heightOutput;i++)
{
for(j=0;j<widthOutput;j++)
{
printf("%f\t",output[i][j]);
}
printf("\n");
}
}



void transposeMatrix(double* array2, int height, int width, double * output, int height2, int width2)
{


double workaround[3][3] ={0};
double result;
int i,j;

printf("input matrix:\n");


for(i=0;i<height;i++)
{
for(j=0;j<width;j++)
{
printf("%f\t",(*((array2+i*width)+j)));

}
printf("\n");
}


printf("\n");
for(i=0;i<width2;i++)
{
for(j=0;j<height2;j++)
{
result = (*((array2+i*width)+j));
workaround[i][j] = result;
}
}


for(i=0;i<width2;i++)
{
for(j=0;j<height2;j++)
{
*((output+j*3)+i) = workaround[i][j];
printf("%f\t",(*((output+j*3)+i)));
}
printf("\n");
}


}

最佳答案

主要问题是您混淆了矩阵的大小。

  1. 当您填充workaround 矩阵时,您的循环应该是这样的,因为原始矩阵的大小是 (height x width) .

    for(i=0;i<width;i++)
    {
    for(j=0;j<height;j++)
    {
    result = (*((array2+i*width)+j));
    workaround[i][j] = result;
    }
    }
  2. 转置矩阵时

    for(i=0;i<height2;i++)
    {
    for(j=0;j<width2;j++)
    {
    *((output+i*width2)+j) = workaround[j][i];
    printf("%f\t",(*((output+i*width2)+j)));
    }
    }
  3. 在内存分配中你也得到了错误的大小,应该是

    output = malloc(heightOutput * sizeof(double *)); //rows from 1
    for (i = 0; i < heightOutput; i++)
    {
    output[i] = malloc(widthOutput * sizeof(double)); //columns
    }

    有了这个改变你的程序将没有错误地运行,但是输出仍然是错误的

    input matrix:                                                                                                                                                                    
    1.000000 2.000000 3.000000
    4.000000 5.000000 6.000000

    1.000000 2.000000 3.000000
    4.000000 5.000000 6.000000


    output matrix
    1.000000 4.000000
    5.000000 0.000000
    0.000000 0.000000
  4. 最后一个问题是参数传递。你动态分配内存,先指向行的指针

    output = malloc(heightOutput * sizeof(double *)); //rows from 1

    这样你就得到了指针数组

    * -> NULL
    * -> NULL
    * -> NULL

    并使用循环为它们赋值

    for (i = 0; i < heightOutput; i++)
    {
    output[i] = malloc(widthOutput * sizeof(double)); //columns
    }

    * -> [e00, e01]
    * -> [e10, e11]
    * -> [e20, e21]

    但不能保证它们会一个接一个地分配,您仍然可以像线性分配数据一样使用 output 进行操作。要正确使用它,您需要传递双指针。

    void transposeMatrix(double* array2, int height, int width, double ** output, int height2, int width2)
    {
    ...
    for(i=0;i<width2;i++)
    {
    for(j=0;j<height2;j++)
    {
    output[j][i] = workaround[i][j];
    printf("%f\t",output[j][i]);
    }
    printf("\n");
    }
    }

    如果你想分配内存线性做如下

    output = malloc(heightOutput * widthOutput * sizeof(double));

但对我来说这一切看起来有点复杂,简单来说就是

void transposeMatrix(double* src, double* dst, int n, int m)
{
int i, j;
for(i = 0; i < n; ++i)
for(j = 0; j < m; ++j)
dst[j * n + i] = src[i * m + j];
}

int main(void)
{
double array[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
int height = 2;
int width = 3;
int i, j;

double *output = malloc(height * width * sizeof(double));

printf("input matrix\n");
for(i=0;i<height;i++)
{
for(j=0;j<width;j++)
{
printf("%f\t",array[i][j]);
}
printf("\n");
}

transposeMatrix(&array[0][0], output, height,width);

printf("output matrix\n");
for(i=0;i<width;i++)
{
for(j=0;j<height;j++)
{
printf("%f\t",output[i*height + j]);
}
printf("\n");
}
}

编辑:回答您的评论:假设我们有矩阵 4 * 5

| a00 a01 a02 a03 a04 |
| a10 a11 a12 a13 a14 |
| a20 a21 a22 a23 a24 |
| a30 a31 a32 a33 a34 |

在分配给

的内存中
// n = 4, m = 5
double* A = malloc(n * m * sizeof(double));

看起来像

| a00 a01 a02 a03 a04 a10 a11 a12 a13 a14 a20 a21 a22 a23 a24 a30 a31 a32 a33 a34 |

所以要获取元素,比方说 (2, 3) 我们需要跳过 2 * 5 个元素(每行有 5 个元素)和从第三行开始的 3 个元素,所以 - 数组中要跳过的 13 个元素.为了对矩阵 m * n 进行泛化以获得 (i, j) 元素,我们需要跳过数组中的 (i * m) + j 个元素。

关于c - 如何在C中转置矩阵? - 错误,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/29837222/

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