c - 根据条件移动矩阵列

Question

我正在尝试用 C 语言编写一个函数，该函数将 NxM 矩阵作为输入，如果它找到空列，则根据用户的选择将非空列移动到矩阵的左侧或右侧.空列可以是1,2或更多。

举个例子。假设以下矩阵:

矩阵元素是:

   1 2 3 4 5 6 7 8
------------------
1| 1 6 0 0 0 1 0 8
2| 1 3 0 3 0 1 0 0
3| 3 0 0 0 0 8 0 0
4| 0 0 0 2 6 0 0 4

正如您所看到的，只有第 3 列和第 7 列完全为空(全为 0)。我想要一个函数，如果用户选择 l (左侧)，它将把非空列移动到左侧。所以它会返回:

矩阵元素是:

   1 2 3 4 5 6 7 8
------------------
1| 1 6 0 0 1 8 0 0
2| 1 3 3 0 1 0 0 0
3| 3 0 0 0 8 0 0 0
4| 0 0 2 6 0 4 0 0

如果用户选择r(向右)，它将把非空列按原样移到右侧。因此函数将返回:

矩阵元素是:

   1 2 3 4 5 6 7 8
------------------
1| 0 0 1 6 0 0 1 8 
2| 0 0 1 3 3 0 1 0 
3| 0 0 3 0 0 0 8 0 
4| 0 0 0 0 2 6 0 4 

这是我的第一个方法:

   void PushL(int (*arr), int rows, int cols){ //function to move columns to left 
    for(int i = 0; i < rows; i++)
        for(int j = 0;j < cols; j++){
                if(arr[i*cols+j] == 0)
                    for(int k = j + 1; k < cols; k++){
                        if(arr[i*cols+k] != 0){
                            arr[i*cols+j] = arr[i*cols+k];
                            arr[i*cols+k] = 0;
                            break;
                         }

                     }

           }

}

Answer 1

由于缺少 {} 的问题，您的程序无法运行，因为您只考虑值为 0 的单元格或不独立于同一列中的其他单元格。

在决定是否移动之前，您需要知道所有列是否只包含 0

为此:

int onlyZero(int (*arr), int col, int rows, int cols)
{
  const int sup = cols*rows;

  for (int i = 0; i != sup; i += cols) {
    if (arr[i + col] != 0)
      return 0;
  }

  return 1;
}

如果列 col 仅包含 0，则返回 1，否则返回 0

复制其他列中的列:

void copyColumn(int (*arr), int fromCol, int toCol, int rows, int cols)
{
  int sup = cols*rows;

  for (int i = 0; i != sup; i += cols)
    arr[i + toCol] = arr[i + fromCol];
}

并重置列:

void resetColumn(int (*arr), int col, int rows, int cols)
{
  int sup = cols*rows;

  for (int i = 0; i != sup; i += cols)
    arr[i + col] = 0;
}

使用这些函数，即使这不是更快的方法:

void PushL(int (*arr), int rows, int cols)
{
  int receiver = 0;

  for (int col = 0; col != cols; ++col) {
    if (!onlyZero(arr, col, rows, cols)) {
      if (receiver != col)
        copyColumn(arr, col, receiver, rows, cols);
      receiver += 1;
    }
  }

  while (receiver != cols)
    resetColumn(arr, receiver++, rows, cols);
}

添加

void pr(int (*arr), int rows, int cols)
{
  for (int row = 0; row != rows; ++row) {
    for (int col = 0; col != cols; ++col) {
      printf("%d ", arr[row*cols + col]);
    }
    putchar('\n');
  }
  putchar('\n');
}

int main()
{
  int a[] = { 
    1, 6, 0, 0, 0, 1, 0, 8,
    1, 3, 0, 3, 0, 1, 0, 0,
    3, 0, 0, 0, 0, 8, 0, 0,
    0, 0, 0, 2, 6, 0, 0, 4
  };

  pr(a, 4, 8);
  PushL(a, 4, 8);
  pr(a, 4, 8);
}

编译和执行:

pi@raspberrypi:/tmp $ gcc -pedantic -Wextra -Wall m.c
pi@raspberrypi:/tmp $ ./a.out
1 6 0 0 0 1 0 8 
1 3 0 3 0 1 0 0 
3 0 0 0 0 8 0 0 
0 0 0 2 6 0 0 4 

1 6 0 0 1 8 0 0 
1 3 3 0 1 0 0 0 
3 0 0 0 8 0 0 0 
0 0 2 6 0 4 0 0 

我让你做PushR，它与PushL非常接近

PushR 是 PushL 的对称:

void PushR(int (*arr), int rows, int cols)
{
  int receiver = cols - 1;

  for (int col = cols-1; col != -1; --col) {
    if (!onlyZero(arr, col, rows, cols)) {
      if (receiver != col)
        copyColumn(arr, col, receiver, rows, cols); 
      receiver -= 1;
    }
  } 

  while (receiver != -1) 
    resetColumn(arr, receiver--, rows, cols);
}