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法律研究Swift 程式：透過函式傳遞矩陣來實現兩個矩陣相乘
在本文中，我們將學習如何編寫一個 Swift 程式，透過將矩陣傳遞給函式來實現兩個矩陣相乘。
矩陣是一種數學結構，其元素以行和列的格式排列。例如，第一個元素位於 a00 位置，第二個元素位於 a01 位置，依此類推。因此，要將兩個矩陣相乘，我們將第一個矩陣的第 m 行乘以第二個矩陣的第 n 列，並將乘積相加。這將生成結果矩陣中第 m 行和第 n 列的元素。例如：
矩陣 1：
$\mathrm{\begin{bmatrix}2 & 2 & 2 \newline3 & 3 & 3 \newline4 & 4 & 4\end{bmatrix}}$
矩陣 2：
$\mathrm{\begin{bmatrix}1 & 1 & 1 \newline1 & 1 & 1 \newline2 & 2 & 2\end{bmatrix}}$
所以乘積 = 矩陣 1 * 矩陣 2
$\mathrm{\begin{bmatrix}(2^{*}1+2^{*}1+2^{*}2) & (2^{*}1+2^{*}1+2^{*}2) & (2^{*}1+2^{*}1+2^{*}2) \newline(3^{*}1+3^{*}1+3^{*}2) & (3^{*}1+3^{*}1+3^{*}2) & (3^{*}1+3^{*}1+3^{*}2) \newline(4^{*}1+4^{*}1+4^{*}2) & (4^{*}1+4^{*}1+4^{*}2) & (4^{*}1+4^{*}1+4^{*}2)\end{bmatrix}}$
$\mathrm{\begin{bmatrix}8 & 8 & 8 \newline12 & 12 & 12 \newline16 & 16 & 16\end{bmatrix}}$
演算法
步驟 1 - 定義行和列的大小。
步驟 2 - 建立一個函式。
步驟 3 - 在此函式中建立一個空矩陣，用於儲存具有相同行數和列數的結果。
步驟 4 - 執行巢狀的 for 迴圈來遍歷兩個矩陣的每個元素。
步驟 5 - 將矩陣 1 中 [x][z] 位置的元素乘以矩陣 2 的每一行的元素，並將結果相加，並將結果儲存在結果矩陣的 [x][y] 位置。此過程將持續到矩陣 1 的最後一個元素。
步驟 6 - 建立兩個具有相同型別、相同行數和列數的矩陣。
步驟 7 - 呼叫函式並將這兩個矩陣作為引數傳遞給它。
步驟 8 - 列印結果矩陣。
示例
以下 Swift 程式透過將矩陣傳遞給函式來實現兩個矩陣相乘。
import Foundation
import Glibc
// Size of the matrix
var row = 4
var col = 4
// Function to multiply two matrices
func multiplyMatrix(mxt1:[[Int]], mxt2:[[Int]]) {
// Creating 4x4 matrix to store the result
var Mul = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: 4), count: 4)
// Multiply two matrices
// Using * operator
for x in 0..<row {
for y in 0..<col {
for z in 0..<row {
Mul[x][y] += mxt1[x][z] * mxt2[z][y]
}
}
}
print("Resultant matrix:")
for x in 0..<row {
for y in 0..<col {
print(Mul[x][y], terminator:" ")
}
print("\n")
}
}
// Creating 4x4 matrix of integer type
var matrix1 : [[Int]] = [[1, 1, 4, 3], [1, 1, 1, 1], [5, 5, 2, 2], [4, 3, 3, 4]]
print("Matrix 1:")
for x in 0..<row {
for y in 0..<col {
print(matrix1[x][y], terminator:" ")
}
print("\n")
}
var matrix2 : [[Int]] = [[1, 1, 4, 4], [3, 2, 4, 5], [5, 6, 3, 2], [4, 5, 6, 3]]
print("Matrix 2:")
for x in 0..<row {
for y in 0..<col {
print(matrix2[x][y], terminator:" ")
}
print("\n")
}
// Calling the function to display result
multiplyMatrix(mxt1:matrix1, mxt2:matrix2)
輸出
Matrix 1: 1 1 4 3 1 1 1 1 5 5 2 2 4 3 3 4 Matrix 2: 1 1 4 4 3 2 4 5 5 6 3 2 4 5 6 3 Resultant matrix: 36 42 38 26 13 14 17 14 38 37 58 55 44 48 61 49
在上面的程式碼中，我們建立了兩個 4x4 矩陣以及其值。現在，我們建立一個函式來查詢兩個矩陣的乘積。在這個函式中，我們建立了一個空矩陣來儲存結果。此外，執行巢狀的 for 迴圈來遍歷兩個矩陣的每個元素。現在，我們使用 * 運算子將矩陣 1 中 [x][z] 位置的元素乘以矩陣 2 的每一行的元素，並將結果相加，並將結果儲存在結果矩陣的 [x][y] 位置。對矩陣 1 的所有元素重複此過程。
結論
因此，這就是我們如何透過將矩陣傳遞給函式來實現兩個矩陣相乘的方法。使用此方法，我們還可以相乘不同尺寸的矩陣，例如 4x4、6x3 和 2x3。
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