Python程式檢查兩個給定矩陣是否相同

矩陣指的是一系列按行和列排列的數字，形成一個矩形陣列。這些數字構成了矩陣的條目或元素。

我們需要建立一個Python函式來確定兩個給定的矩陣是否相同。換句話說，如果兩個矩陣中各自位置的所有元素都相同，我們則認為這兩個矩陣是相同的。

相同矩陣

只有當兩個矩陣滿足以下條件時，才被認為是相等的：

• 每個矩陣的行數和列數應相等。
• 兩個矩陣中應該存在相同的對應元素。

上面示例中的矩陣A和B是等價的，因為它們具有相同的大小，並且具有相同的對應元素。

演算法

以下是檢查兩個給定矩陣是否相同的演算法：

• 建立兩個二維陣列a和b，然後初始化它們。
• 確定陣列的行數和列數，並將結果分別儲存在變數row1和col1中。
• 確定陣列b的行數和列數，並將結果分別儲存在變數row2和col2中。
• 將變數flag的初始值設定為true。
• 檢查陣列的大小是否相等。如果陣列大小不相等，則顯示“這兩個矩陣不相等”。
• 如果大小相等，則應遍歷兩個陣列並比較每個元素。
• 如果任何相關元素不相等，則將標誌設定為false並結束迴圈。

示例

使用迴圈

以下是一個檢查兩個矩陣是否相等的示例：

#Initializing the matrix A
A = [
      [6, 3, 8],
      [5, 0, 2],
      [7, 1, 4]
   ];

#Initializing the matrix B
B = [
      [6, 3, 8],
      [5, 0, 2],
      [7, 1, 4]
   ];

flag = True;
#Calculating the no of rows and columns present in the first matrix
r1 = len(A);
c1 = len(A[0]);

#Calculating the no. of rows and columns present in the second matrix
r2 = len(B);
c2 = len(B[0]);

#Checking whether the dimensions of both the matrices are equal
if(r1 != r2 or c1 != c2):
   print("The two matrices are not equal");
else:
   for i in range(0, r1):
      for j in range(0, c1):
         if(A[i][j] != B[i][j]):
            flag = False;
            break;
      if(flag):
         print("The two matrices are equal");
      else:
         print("The two matrices are not equal");

輸出

以下是上述程式碼的輸出：

The two matrices are equal
The two matrices are equal
The two matrices are equal

示例

比較兩個矩陣中每行的元素。如果相同，則轉到下一行。如果不相同，則列印“這兩個矩陣不相同”並中斷迴圈。如果迴圈沒有中斷，則矩陣相同，如下例所示：

#Initializing the matrix A
A = [
      [6, 3, 8],
      [5, 0, 2],
      [7, 1, 4]
   ];

#Initializing the matrix B
B = [
      [6, 3, 8],
      [5, 0, 2],
      [7, 1, 4]
   ];

X=0
for i in range(len(A)):
   for j in range(len(B)):
      if A[i][j]!=B[i][j]:
         X=1
         break
      if X==1:
         break
if X==0:
   print("The two matrices are Identical")
else:
   print("The two matrices are not Identical")

輸出

以下是上述程式碼的輸出：

The two matrices are Identical

示例

建立兩個矩陣。然後，遍歷第一個和第二個矩陣中的每個元素，並在它們之間進行比較。如果兩者都相同，則兩個矩陣都相同，如下例所示：

V=4
# This function returns 1 if a[][] and b[][] are identical otherwise it returns 0
def identical(a,b):
   for i in range(s):
      for j in range(s):
         if (a[i][j] != b[i][j]):
            return 0
   return 1

# the driver code
a=[]
s=int(input("Enter S for S x S matrix : "))

#using the list to store 2D array and getting the user input and storing it in the list
print("Enter the elements ::>")

for i in range(s):
   #temporarily list for storing the row
      row = []
      for j in range(s):

# adding the input to the row list
   row.append(int(input()))

# adding the row to the list
   a.append(row)

print(a)
# [[6, 3, 8], [5, 0, 2], [7, 1, 4]]
# Displaying the 2D array
print("Displaying the array In the Matrix Form")
for i in range(s):
   for j in range(s):
      print(a[i][j], end=" ")
   print()

b=[]
s=int(input("Enter S for S x S matrix : "))
#using the list to store 2D array and getting the user input and storing it in the list
print("Enter the element ::>")
for i in range(s):
   #temporarily list for storing the row
   row = []
   for j in range(s):
#add the input to row list
   row.append(int(input()))
# adding the row to the list
   b.append(row)
print(b)
# [[6, 3, 8], [5, 0, 2], [7, 1, 4]]
# Displaying the 2D array
print("Display Array In Matrix Form")
for i in range(s):
   for j in range(s):
      print(b[i][j], end=" ")
   print()
if (identical(a, b)==1):
   print("The two matrices are Identical")
else:
   print("The two matrices are not Identical")

輸出

以下是上述程式碼的輸出：

Enter S for S x S matrix : 3
Enter the elements ::>
6
3
8
5
0
2
7
1
4
[[6, 3, 8], [5, 0, 2], [7, 1, 4]]
Displaying the array In the Matrix Form
6 3 8
5 0 2
7 1 4
Enter S for S x S matrix : 3
Enter the element ::>
6
3
8
5
0
2
7
1
4
[[6, 3, 8], [5, 0, 2], [7, 1, 4]]
Display Array In Matrix Form
17
6 3 8
5 0 2
7 1 4
The two matrices are Identical

Sarika Singh

更新於: 2022年11月23日

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