JavaScript 程式檢查矩陣是否為上三角矩陣


上三角矩陣是一個方陣,它具有相同數量的行和列,並且所有位於從第一個單元格(位於左上角)到最後一個單元格(位於右下角)的主對角線以下的元素都為零。上三角表示下三角中的元素將為零。我們將實現一個正確的程式碼,並隨著時間的推移討論時間和空間複雜度。

示例

Input1:
mat = [ [ 1, 2, 3, 4],
   [ 0, 5, 6, 7],
   [ 0, 0, 8, 9],
   [ 0, 0, 0, 1]
]
Output1: Yes,

說明:我們可以看到主對角線包含元素 1、5、8 和 1,並且主對角線以下的所有單元格的值都為零。

Input2:
mat = [ [ 1, 2, 3, 4],
   [ 0, 5, 6, 7],
   [ 0, 0, 8, 9],
   [ 0, 1, 0, 1]
]
Output1: No

說明:我們可以看到主對角線包含元素 1、5、8 和 1,並且主對角線以下的所有單元格的值不都為零,因為最後一行第二列包含非零值。

方法

我們上面已經看到了一個例子,現在讓我們看看實現程式碼的步驟

首先,我們將建立一個函式,在其中我們將傳遞給定的矩陣。我們將只遍歷矩陣中位於主對角線下方的部分,即對於每個單元格 (i,j),其中 j 小於 i。如果我們找到任何非零值的單元格,我們將返回 false,否則最後我們將返回 true。

示例

// function to traverse over the matrix
function check(mat){

   // getting total number of rows of matrix
   var rows = mat.length
   
   // traversing over the section present above the main diagonal
   for(var i = 0; i < rows; i++){
      for(var j = 0; j < i; j++){
         if(mat[i][j] != 0){
            return false;
         }
      }
   }
   return true;
}

// defining the matrix
var mat = [ [ 1, 2, 3, 4],
   [ 0, 5, 6, 7],
   [ 0, 0, 8, 9],
   [ 0, 0, 0, 1]
]
   
// given matrix
console.log("The given matrix is: ");
console.log(mat)
if(check(mat)){
   console.log("The given matrix is an upper triangular matrix");
}
else{
   console.log("The given matrix is not an upper triangular matrix");
}

// updating matrix
mat = [ [ 1, 2, 3, 4],
   [ 0, 5, 6, 7],
   [ 0, 0, 8, 9],
   [ 0, 1, 0, 1]
      ]
   
// given matrix
console.log("The given matrix is: ");
console.log(mat)
if(check(mat)){
   console.log("The given matrix is an upper triangular matrix");
}
else{
   console.log("The given matrix is not an upper triangular matrix");
}

輸出

The given matrix is: 
[ [ 1, 2, 3, 4 ], [ 0, 5, 6, 7 ], [ 0, 0, 8, 9 ], [ 0, 0, 0, 1 ] ]
The given matrix is an upper triangular matrix
The given matrix is: 
[ [ 1, 2, 3, 4 ], [ 0, 5, 6, 7 ], [ 0, 0, 8, 9 ], [ 0, 1, 0, 1 ] ]
The given matrix is not an upper triangular matrix

時間和空間複雜度

上面程式碼的時間複雜度為 O(N*N),其中 N 是給定矩陣的行數。這是因為我們只遍歷了矩陣一次。

上面程式碼的空間複雜度為 O(1),因為我們沒有使用任何額外的空間。

結論

在本教程中,我們實現了一個 JavaScript 程式來檢查給定的矩陣是否為上三角矩陣。上三角表示下三角中的元素將為零。我們遍歷了矩陣中列值小於行號的單元格,時間複雜度為 O(N*N),空間複雜度為 O(1)。

更新於: 2023年4月13日

111 次檢視

啟動你的 職業生涯

透過完成課程獲得認證

開始學習
廣告