C++程序:检查对角矩阵和标量矩阵


给定一个矩阵 M[r][c],'r' 表示行数,'c' 表示列数,且 r = c,形成一个方阵。我们需要判断给定的方阵是否是**对角矩阵**和**标量矩阵**,如果是,则在结果中打印“yes”。

对角矩阵

当且仅当方阵 m[][] 的除了主对角线上的元素之外的所有元素都为零时,它才是对角矩阵。

如下所示:

此处,红色元素为主对角线上的非零元素,其余元素(除了主对角线)均为零,构成了一个**对角矩阵**。

示例

Input: m[3][3] = { {7, 0, 0},
   {0, 8, 0},
   {0, 0, 9}}
Output: yes
Input: m[3][3] = {  {1, 2, 3},
   {0, 4, 0},
   {0, 0, 5}
}
Output: no

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算法

Start
Step 1 -> define macro of size 4
Step 2 -> declare function to check if matrix is diagonal or not
   bool ifdiagonal(int arr[size][size])
      Loop For int i = 0 and i < size and i++
         Loop for int j = 0 and j < size and j++
            IF ((i != j) & (arr[i][j] != 0))
               return false
            End
      End
   End
   return true
step 3 -> In main()
   Declare and set int arr[size][size] = { { 1, 0, 0, 0 },
      { 0, 1, 0, 0 },
      { 0, 0, 1, 0 },
      { 0, 0, 0, 1 }
   };
   IF (ifdiagonal(arr))
      Print its a diagonal matrix
   End
   Else
      Print its not a diagonal matrix
   End
Stop

对角矩阵

示例

#include <bits/stdc++.h>
#define size 4
using namespace std;
// check if matrix is diagonal matrix or not.
bool ifdiagonal(int arr[size][size]){
   for (int i = 0; i < size; i++)
   for (int j = 0; j < size; j++)

   if ((i != j) && (arr[i][j] != 0))
      return false;
      return true;
}
int main(){
   int arr[size][size] = { { 1, 0, 0, 0 },
      { 0, 1, 0, 0 },
      { 0, 0, 1, 0 },
      { 0, 0, 0, 1 }
   };
   if (ifdiagonal(arr))
      cout << "its a diagonal matrix" << endl;
   else
      cout << "its not a diagonal matrix" << endl;
   return 0;
}

输出

its a diagonal matrix

标量矩阵

当且仅当方阵 m[][] 的主对角线上的元素相等且其余元素均为零时,它才是**标量矩阵**。

如下例所示:

 

此处,红色元素为主对角线上的相同元素,其余元素均为零,构成了一个**标量矩阵**。

示例

Input: m[3][3] = { {2, 0, 0},
   {0, 2, 0},
   {0, 0, 2} }
Output: yes
Input: m[3][3] = { {3, 0, 0},
   {0, 2, 0},
   {0, 0, 3} }
Output: no

算法

Start
Step 1 -> Declare macro as #define size 4
Step 2 -> declare function to check matrix is scalar matrix or not.
   bool scalar(int arr[size][size])
      Loop For int i = 0 and i < size and i++
         Loop For int j = 0 and j < size and j++
            IF ((i != j) && (arr[i][j] != 0))
               return false
            End
      End
   End
   Loop for int i = 0 and i < size – 1 and i++
      If (arr[i][i] != arr[i + 1][i + 1])
         return false
      End
   End
   Return true
Step 3 -> In main()
   Declare array as int arr[size][size] = { { 2, 0, 0, 0 },
      { 0, 2, 0, 0 },
      { 0, 0, 2, 0 },
      { 0, 0, 0, 2 }
   }
   IF(scalar(arr))
      Print its a scalar matrix
   Else
      Print its not a scalar matrix
Stop

示例

#include <bits/stdc++.h>
#define size 4
using namespace std;
// check matrix is scalar matrix or not.
bool scalar(int arr[size][size]){
   for (int i = 0; i < size; i++)
   for (int j = 0; j < size; j++)
      if ((i != j) && (arr[i][j] != 0))
         return false;
   for (int i = 0; i < size - 1; i++)
      if (arr[i][i] != arr[i + 1][i + 1])
         return false;
         return true;
}
int main(){
   int arr[size][size] = { { 2, 0, 0, 0 },
      { 0, 2, 0, 0 },
      { 0, 0, 2, 0 },
      { 0, 0, 0, 2 } };
   if (scalar(arr))
      cout << "its a scalar matrix" << endl;
   else
      cout << "its not a scalar matrix" << endl;
   return 0;
}

输出

its a scalar matrix

更新于:2019年9月23日

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