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法律研究Swift程式計算矩陣列元素之和
矩陣是按行和列排列數字的排列。矩陣可以是各種型別，例如正方形、水平、垂直等。
在本文中，我們將學習如何編寫一個 Swift 程式來計算矩陣元素列的總和。這裡我們使用以下方法來查詢列元素的總和：
使用巢狀 for-in 迴圈
使用內建函式
方法 1：使用巢狀 for-in 迴圈
這裡我們使用巢狀 for-in 迴圈來查詢矩陣元素列的總和。
演算法
步驟 1 - 建立一個函式。
步驟 2 - 建立一個名為 sum 的變數來儲存總和。sum 的初始值為 0。
步驟 3 - 查詢行數和列數。
步驟 4 - 執行巢狀 for-in 迴圈以遍歷每一行和每一列。
步驟 5 - 在此巢狀迴圈中，按列新增元素並將結果儲存到 sum 變數中。
步驟 6 - 在每一列之後，將 sum 的值重置為 0 以計算下一列元素的總和。
步驟 7 - 建立一個矩陣並將其傳遞到函式中。
步驟 8 - 列印輸出。
示例
以下 Swift 程式計算矩陣元素列的總和。
import Foundation
import Glibc
// Function to find the sum of each column of a matrix
func columnElementsSum(matrix: [[Int]]) {
var sum = 0
let noRow = matrix.count
let noColumn = matrix[0].count
for C in 0..<noColumn {
for R in 0..<noRow {
sum += matrix[R][C]
}
print("Sum of Column \(C) = \(sum)")
sum = 0
}
}
// Input 4x5 matrix
let M = [[1, 2, 2, 5, 2], [1, 1, 6, 3, 6], [7, 8, 3, 0, 1], [2, 4, 2, 7, 1]]
print("Matrix is:")
for x in 0..<M.count {
for y in 0..<M[0].count {
print(M[x][y], terminator:" ")
}
print("\n")
}
// Calling function
columnElementsSum(matrix: M)
輸出
Matrix is: 1 2 2 5 2 1 1 6 3 6 7 8 3 0 1 2 4 2 7 1 Sum of Column 0 = 11 Sum of Column 1 = 15 Sum of Column 2 = 13 Sum of Column 3 = 15 Sum of Column 4 = 10
在上面的程式碼中，我們有一個 4x5 矩陣，然後將其傳遞到名為 columnElementsSum() 的函式中以查詢矩陣的列元素的總和。在此函式中，我們使用巢狀 for 迴圈來遍歷輸入矩陣的每個元素，然後將其新增到相應的列總和中。完成巢狀 for 迴圈後，此函式將列印各個列的總和，即列 0 = 11，列 1 = 15，列 2 = 13 等（根據輸入矩陣）。
方法 2：使用內建函式
為了找到給定矩陣元素的行總和，我們使用 reduce(_:_:) 函式。此函式透過使用給定的閉包組合陣列或任何序列的元素來返回結果。
語法
func reduce(_initial: Value, _next: Value)
這裡，initial 表示用作初始累積值的值。它在第一次執行閉包時傳遞給下一個。而 next 表示一個閉包，它將累積值和陣列的一個元素組合成一個新的累積值，該值將進一步用於 next 閉包的後續呼叫或返回給呼叫方。
演算法
步驟 1 - 建立一個函式。
步驟 2 - 查詢列數。
步驟 3 - 建立一個一維陣列來儲存列的總和。
步驟 4 - 執行 for 迴圈以遍歷每一列。
步驟 5 - 使用 reduce 函式查詢列元素的總和。
步驟 6 - 現在使用 + 運算子函式將每行的總和儲存在陣列中。
步驟 7 - 返回結果陣列。
步驟 8 - 建立一個矩陣並將其傳遞到函式中。
步驟 9 - 列印輸出。
示例
以下 Swift 程式計算矩陣元素行的總和。
import Foundation
import Glibc
// Function to find sum of columns of matrix elements.
func ColumnSum(matrix: [[Int]]) -> [Int] {
let col = matrix[0].count
var colSum = Array(repeating: 0, count: col)
for C in 0..<col {
colSum[C] = matrix.reduce(0) { (res, row) -> Int in
return res + row[C]
}
}
return colSum
}
// 4x4 matrix
let M = [[1, 2, 3, 1],
[4, 5, 6, 3],
[7, 8, 9, 5],
[3, 3, 4, 5]]
// Displaying matrix
print("Matrix is:", M)
let output = ColumnSum(matrix: M)
print("Sum of the columns are:", output)
輸出
Matrix is: [[1, 2, 3, 1], [4, 5, 6, 3], [7, 8, 9, 5], [3, 3, 4, 5]] Sum of the columns are: [15, 18, 22, 14]
在上面的程式碼中，我們有一個 4x4 矩陣。然後建立一個函式，該函式以陣列作為引數並返回一個包含每列總和的總和的陣列。在此函式中，建立一個空的 1 維陣列來儲存每行的總和並查詢列元素計數。然後外部 for-in 迴圈遍歷每一列，對於每一列，reduce() 函式遍歷矩陣的每一行並將矩陣的當前元素新增到相應的列總和中。因此，根據給定的矩陣，最終結果為 [15, 18, 22, 14]。這裡 15 是行 0 元素的總和 (1+4+7+3)，18 是行 1 元素的總和 (2+5+8+3) 等等。
結論
因此，這就是我們如何計算矩陣元素列的總和。這裡使用 for-in 迴圈，我們可以計算任何型別矩陣的總和，例如 3x3、4x5、7x3 等。而使用方法 2，我們只能計算正方形矩陣的總和（其中行數等於列數）。
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