使用C++查詢給定矩陣中唯一元素數量最多的行

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程式設計師經常會遇到需要檢查和管理儲存在矩陣或多維陣列中的資料的場景。一個常見的任務是識別矩陣中包含最多唯一元素的行，這對於涉及表格資料排序、影像處理和資料分析的任務非常有用。我們的文章探討了如何使用C++來實現這一目標。

語法

為了避免歧義和混淆，建議我們首先檢查所選方法，以便熟悉我們即將使用的程式碼中的語法。

int findRowWithHighestUniqueElements(const std::vector<std::vector<int>>& matrix)

這種方法需要一個向量化的矩陣，該矩陣由整數和向量組成，並識別包含最多唯一元素的行索引。如果多行具有相同的計數，則此方法將選擇第一個遇到的例項。

演算法

為了確定給定矩陣中哪一行具有最多的唯一元素，我們建議執行以下演算法過程：

• 初始化一個變數 `maxCount` 來跟蹤找到的唯一元素的最大數量。

• 初始化一個變數 `rowIndex` 來儲存具有最高計數的行索引。

• 迭代矩陣中的每一行：

• 建立一個集合來儲存當前行中遇到的唯一元素。

• 為了準確捕獲資料集中的所有元素，我們需要逐一檢查給定行中包含的每個條目。如果某個元素當前不存在於我們已建立的集合中，則需要在此處新增它。

• 如果集合的維度超過 `maxCount`，請確保正確調整 `maxCount` 和 `rowIndex`。

• 返回 `rowIndex`。

方法一：使用集合

這種方法使用集合來跟蹤各個行中包含的唯一元素。

示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <set>

int findRowWithHighestUniqueElements(const std::vector<std::vector<int>>& matrix) {
   int maxCount = 0;
   int rowIndex = -1;

   for (int i = 0; i < matrix.size(); ++i) {
      std::set<int> uniqueElements;
      for (int j = 0; j < matrix[i].size(); ++j) {
         uniqueElements.insert(matrix[i][j]);
      }
      if (uniqueElements.size() >= maxCount) {  // Modified condition to include equal count
         maxCount = uniqueElements.size();
         rowIndex = i;
      }
   }
   return rowIndex;
}

int main() {
   std::vector<std::vector<int>> matrix = {{1, 2, 3, 4},
                                          {4, 5, 6, 7},
                                          {1, 2, 3, 8},
                                          {9, 10, 11, 12},
                                          {13, 14, 15, 16}};  // Added an extra row with unique elements

   int rowWithHighestUniqueElements = findRowWithHighestUniqueElements(matrix);
   std::cout << "Row with the highest count of unique elements: " << rowWithHighestUniqueElements << std::endl;

   return 0;
}

輸出

Row with the highest count of unique elements: 4

解釋

在確定給定矩陣的哪一行包含最多的唯一元素之前，必須初始化兩個引數：一個表示迄今為止的最大計數（`maxCount`），另一個表示哪一行持有此位置（`rowIndex`）。有了這些基礎知識，我們可以開始迭代矩陣中的每一行。

每一行都會收集到目前為止看到的不同值，這些值儲存在一個名為“`uniqueElements`”的空集合中。然後，將評估每個索引位置的內容的唯一性，然後根據之前是否存在將其儲存或丟棄。如果將新輸入新增到我們日益完整的集合中，則其大小超過了當前 `maxCount` 的現有值（需要更新），則必須立即相應地調整 `maxCount` 和 `rowIndex` 的分配值，以免歪曲最終輸出。一旦所有必要的行都已成功遍歷，並且沒有進行任何如上所述的更改，則結果即可正式準備就緒，並且可以返回 `rowIndex` 以獲得正確的答案輸出。

方法二：使用對映

另一種方法是使用對映來記錄每一行中每個唯一項出現的次數。透過比較對映中儲存的值，可以確定所有行中具有最高唯一元素頻率的行：

示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>

int findRowWithHighestUniqueElements(const std::vector<std::vector<int>>& matrix) {
   int maxCount = 0;
   int rowIndex = -1;

   for (int i = 0; i < matrix.size(); ++i) {
      std::map<int, int> elementCount;
      for (int j = 0; j < matrix[i].size(); ++j) {
         elementCount[matrix[i][j]]++;
      }
      if (elementCount.size() >= maxCount) {  // Modified condition to include equal count
         maxCount = elementCount.size();
         rowIndex = i;
      }
   }

   return rowIndex;
}

int main() {
   std::vector<std::vector<int>> matrix = {{1, 2, 3, 4},
                                          {4, 5, 6, 7},
                                          {1, 2, 3, 8},
                                          {9, 10, 11, 12},
                                          {13, 14, 15, 16}};  // Added an extra row with unique elements

   int rowWithHighestUniqueElements = findRowWithHighestUniqueElements(matrix);
   std::cout << "Row with the highest count of unique elements: " << rowWithHighestUniqueElements << std::endl;

   return 0;
}

輸出

Row with the highest count of unique elements: 4

解釋

我們的程式碼旨在確定哪些特定的索引位置對應於矩陣行，這些行包含前所未有的唯一元素計數。我們可以透過啟動兩個關鍵變數跟蹤器（`maxCount` 和 `rowIndex`）來實現這一點。這將使我們能夠跟蹤到目前為止遇到的唯一計數例項的最大數量，以及它們在矩陣中的各自行位置。在每次新的迴圈迭代開始時，將建立一個空的“`elementCount`”對映來容納該行中出現的每個唯一元素的計數。透過對單個行資料集中的每個元素進行檢查，我們可以迭代地更新“`elementCount`”的值，並在整個指令碼邏輯流程中繼續動態記錄製表。每當我們的對映達到超過當前 `maxCount` 值限制的大小計數（新的本地記錄）時，我們都會相應地調整分配給 `maxCount` 和 `rowIndex` 的值，以便在所有輸入處理流程中保持記錄的最新狀態。最終，我們透過返回更新後的 `rowIndex` 作為我們的最終輸出資料結果來完成。

結論

本文探討了兩種使用C++程式語言確定給定矩陣中具有最多唯一元素的行的方法，並透過示例程式碼和說明進行闡述。

第一種策略側重於使用集合來點查唯一項，而另一種方法使用對映來計算在測試階段發現的所有單個專案出現的頻率。

根據我們對識別矩陣中單個行的既定目標，這兩種方法都產生了良好的結果；但是，在兩者之間進行選擇很大程度上取決於您的開發專案需要什麼特定需求。

透過高度理解C++中的語法結構，程式設計師可以形成針對其專案規範的獨特演算法和方法。演示的可執行程式碼示例是將這些想法整合到應用程式中的一個很好的起點。

透過我們的各種技術，您可以自信地解決任何與矩陣相關的在C++中使用矩陣的問題，方法是應用我們經過驗證的策略，同時使用正確的語法。