使用多维数组的 Go 语言矩阵乘法程序


在本教程中,我们将编写一个 Go 语言程序来乘以两个矩阵。一维数组和多维数组的区别在于前者保存一个属性,而后者在索引处保存另一个数组。此外,多维数组的每个元素都将具有相同的数据类型。

方法 1:在主函数中使用多维数组乘以两个矩阵

在这种方法中,我们将编写一个 Go 语言程序,使用 main() 函数中的 for 循环来乘以两个多维矩阵。

算法

步骤 1 − 导入 fmt 包。

步骤 2 − 现在,开始 main() 函数。初始化两个整数类型矩阵并向其中存储值。此外,在屏幕上打印这些矩阵。

步骤 3 − 要乘以矩阵,请使用三个 for 循环。在矩阵的每次迭代中,通过将两个矩阵的行与列相乘并相加来更新 total 变量。

步骤 4 − 更新 total 变量后,将结果存储在 result 变量的相应位置,将 total 重置为零并重复此过程。

步骤 5 − 使用 fmt.Println() 函数在屏幕上打印获得的最终结果。

示例

使用多维数组将两个矩阵相乘的 Go 语言程序。

package main
import "fmt"
func main() {
   
   // initializing variables
   var result [3][2]int
   var i, j, k, total int
   total = 0
   matrixA := [3][3]int{
      {0, 1, 2},
      {4, 5, 6},
      {8, 9, 10},
   }
   matrixB := [3][2]int{
      {10, 11},
      {13, 14},
      {16, 17},
   }
   
   // printing matrices on the screen
   fmt.Println("The first matrix is:")
   for i = 0; i < 3; i++ {
      for j = 0; j < 3; j++ {
         fmt.Print(matrixA[i][j], "\t")
      }
      fmt.Println()
   }
   
   // printing a new line
   fmt.Println()
   fmt.Println("The second matrix is:")
   for i = 0; i < 3; i++ {
      for j = 0; j < 2; j++ {
         fmt.Print(matrixB[i][j], "\t")
      }
      fmt.Println()
   }
   fmt.Println()
   
   // multiplying matrices and storing result
   for i = 0; i < 3; i++ {
      for j = 0; j < 2; j++ {
         for k = 0; k < 3; k++ {
            total = total + matrixA[i][k]*matrixB[k][j]
         }
         result[i][j] = total
         total = 0
      }
   }
   
   // printing result on the screen
   fmt.Println("Results of matrix multiplication: ")
   for i = 0; i < 3; i++ {
      for j = 0; j < 2; j++ {
         fmt.Print(result[i][j], "\t")
      }
      fmt.Println()
   }
   fmt.Println()
}

输出

The first matrix is:
0  1  2
4  5  6
8  9 10
The second matrix is:
10  11
13  14
16  17
Results of matrix multiplication:
45    48
201  216
357  384

方法 2:在外部函数中使用多维数组乘以两个矩阵

在这种方法中,我们将创建一个用户定义函数来执行两个矩阵的乘法过程。我们创建的函数将接收相应的矩阵作为参数,并在执行乘法后返回最终矩阵,我们可以接收并在屏幕上打印该矩阵。

算法

步骤 1 − 导入 fmt 包。

步骤 2 − 创建一个名为 MultiplyMatrix() 的函数来乘以给定的矩阵。此函数接受两个矩阵作为参数,并将最终矩阵作为结果返回。

步骤 3 − 此函数使用三个 for 循环来实现逻辑。在矩阵的每次迭代中,我们通过将两个矩阵的行与列相乘并相加来更新 total 变量。

步骤 4 − 更新 total 变量后,将结果存储在 result 变量的相应位置,将 total 重置为零并重复此过程。

步骤 5 − 所有迭代完成后,返回结果。

步骤 6 − 现在,开始 main() 函数。初始化两个整数类型矩阵并向其中存储值。此外,在屏幕上打印这些矩阵。

步骤 7 − 通过将两个矩阵作为参数传递给函数并存储结果来调用 MultiplyMatrix() 函数。

步骤 8 − 使用 fmt.Println() 函数在屏幕上打印获得的最终结果。

示例

使用外部函数通过多维数组将两个矩阵相乘的 Go 语言程序

package main
import (
   "fmt"
)

// creating a function to multiply matrices
func MultiplyMatrix(matrixA [3][3]int, matrixB [3][2]int) [3][2]int {
   var total int = 0
   var result [3][2]int

   // multiplying matrices and storing result
   for i := 0; i < 3; i++ {
      for j := 0; j < 2; j++ {
         for k := 0; k < 3; k++ {
            total = total + matrixA[i][k]*matrixB[k][j]
         }
         result[i][j] = total
         total = 0
      }
   }
   return result
}
func main() {
   
   // initializing variables
   var result [3][2]int
   var i, j int
   matrixA := [3][3]int{
      {0, 1, 2},
      {4, 5, 6},
      {8, 9, 10},
   }
   matrixB := [3][2]int{
      {10, 11},
      {13, 14},
      {16, 17},
   }

   // printing matrices on the screen
   fmt.Println("The first matrix is:")
   for i = 0; i < 3; i++ {
      for j = 0; j < 3; j++ {
         fmt.Print(matrixA[i][j], "\t")
      }
      fmt.Println()
   }
   
   // printing a new line
   fmt.Println()
   fmt.Println("The second matrix is:")
   for i = 0; i < 3; i++ {
      for j = 0; j < 2; j++ {
         fmt.Print(matrixB[i][j], "\t")
      }
      fmt.Println()
   }
   fmt.Println()
   result = MultiplyMatrix(matrixA, matrixB)
   fmt.Println("The results of multiplication of matrix A & B: ")
   for i := 0; i < 3; i++ {
      for j := 0; j < 2; j++ {
         fmt.Print(result[i][j], "\t")
      }
      fmt.Println()
   }
}

输出

The first matrix is:
0  1  2
4  5  6
8  9 10
The second matrix is:
10  11
13  14
16  17
The results of multiplication of matrix A & B:
45   48
201  216
357  384

结论

我们已经成功编译并执行了一个 Go 语言程序,使用多维数组以及示例来乘以两个矩阵。在第一个示例中,我们在 main() 函数中使用 for 循环来实现逻辑,而在第二个示例中,我们使用了外部用户定义函数。

更新于: 2023年1月6日

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