Go语言程序:求解两个向量的点积


点积衡量的是两个向量指向方向的接近程度。两个向量的点积是线性代数中的一个基本运算,它计算两个向量中对应元素乘积的总和。本文将编写一个Go语言程序,使用循环以及Go语言的range关键字来求解两个向量的点积。

说明

两个向量的点积计算公式如下所示

DOT PRODUCT = A⋅B =Ax ⋅Bx +Ay ⋅By +Az ⋅Bz

假设我们有两个向量A和B,其中A = (1,2,3)和B = (4,5,6),则两个向量的点积计算方法为A.B = (1*4 + 2*5 + 3*6) = 32

算法

  • 首先定义一个名为dotProduct的函数,该函数接受两个向量参数:vector1和vector2。

  • 检查vector1和vector2的长度是否相等。如果不相等,则引发panic或根据所需方法处理错误。点积仅适用于长度相同的向量。

  • 将名为dotProduct的变量初始化为0。此变量将存储两个向量中对应元素乘积的累加和。

  • 迭代从0到vector1长度的每个索引i。在循环内,计算vector1[i]和vector2[i](向量的对应元素)的乘积。

  • 将计算出的乘积添加到dotProduct变量。循环完成后,返回dotProduct变量中存储的值作为结果。

语法

func dotProduct(vector1 []int, vector2 []int) int

此处名为“dotProduct”的函数接受两个参数:“vector1”和“vector2”,类型均为[int]。它返回一个数字,即两个向量的点积。

示例1

在这个例子中,我们将使用循环遍历所有向量,并编写一个Go语言程序来求解两个向量的点积。我们将创建一个名为“dotProduct”的函数,该函数接受两个向量作为输入,并返回这些向量的“点积”作为数字。首先,我们检查两个向量的长度是否相同。如果不相同,我们将发送一条恐慌消息,指出向量的长度必须相同。然后,我们设置一个名为dotProduct的变量来保存结果。我们使用for循环遍历向量的每个元素。在每一步中,我们都将对应向量的元素相乘,并将乘积添加到dotProduct变量。

package main
import (
   "fmt"
)
func dotProduct(vec1 []int, vec2 []int) int {
   if len(vec1) != len(vec2) {
      panic("Vector should have same lenghth")
   }
   dotProduct := 0
   for i := 0; i < len(vec1); i++ {
      dotProduct += vec1[i] * vec2[i]
   }
   return dotProduct
}
 
func main() {
   vec1 := []int{1, 2, 3}
   vec2 := []int{4, 5, 6}
   dotProduct := dotProduct(vec1, vec2)
   fmt.Println("The Dot Product is :", dotProduct)
}

输出

The Dot Product is: 32

示例2

在这个例子中,我们将利用range关键字简化代码,同时遍历一个向量的元素并访问另一个向量中对应的元素,并编写一个Go语言程序来求解两个向量的点积。我们使用range关键字遍历vector1的元素,并将每个元素的索引和值分别存储在i和v变量中。然后,我们可以使用i在vector2中找到对应的元素并将其相乘。结果值被赋给名为“dotProduct”的变量。

package main
import (
   "fmt"
)
func dotProduct(vector1 []int, vector2 []int) int {
   if len(vector1) != len(vector2) {  
      panic("Vectors should have same length")
   }
   dotProduct := 0
   for i, v := range vector1 {
      dotProduct += v * vector2[i]
   } 
   return dotProduct
}
func main() {
   vector1 := []int{1, 2, 3}
   vector2 := []int{4, 5, 6}
   dotProduct := dotProduct(vector1, vector2)
   fmt.Println("The Dot Product of two vector is :", dotProduct)
}

输出

The Dot Product of two vector is: 32

实际应用

  • 计算机图形学:点积的应用之一是确定表面的着色。它用于计算照射到一个点上的光线的强度;因此,它有助于在三维图形中创建逼真的阴影效果。

  • 物理学:我们都听说过功和能,计算力所做的功,就是力与距离的点积。W = F·d,其中F是力,d是距离。

结论

点积也称为两个向量的标量积,两个向量的点积提供一个标量值。在本文中,我们研究了如何使用两种不同的方法编写Go语言程序来求解两个向量的点积。第一种方法使用循环进行精确控制,而第二种方法利用range关键字编写简洁易读的代码。这些技术易于理解。

更新于:2023年10月18日

浏览量:346

启动您的职业生涯

完成课程获得认证

开始学习
广告
© . All rights reserved.