Python 程序计算矩阵右对角线之和


Python 是一种广受欢迎的通用编程语言。它被应用于各种行业,包括桌面应用程序、Web 开发和机器学习。幸运的是,Python 对于初学者来说具有简单易懂的语法。在本文中,我们将使用 Python 来计算矩阵右对角线的和。

什么是矩阵?

在数学中,我们使用矩形排列或矩阵来描述一个数学对象或其属性,它是一个包含数字、符号或表达式以行和列排列的矩形数组或表格。

例如 -

2 3 4 5
1 2 3 6
7 5 7 4

因此,这是一个具有 3 行 4 列的矩阵,表示为 3*4 矩阵。

现在,矩阵中有两条对角线,即主对角线和副对角线。主对角线是从左上角到右下角的对角线,副对角线是从左下角到右上角的对角线。

从上面的例子我们可以看到,a00、a11 是主对角线(左对角线),a10、a01 是副对角线(右对角线),如下所示

2 3   a00 a01
1 2   a10 a11

矩阵右对角线之和

在我们复习了基本概念并对矩阵和对角线有了完整的理解后,让我们深入探讨主题,并完成该概念的编码部分。

为了计算总和,让我们取一个二维矩阵。考虑一个元素为 4*4 的矩阵

  • 这里,a00、a11、a22 和 a33 是矩阵的主对角线的元素。副对角线或右对角线由元素 a30、a21、a12 和 a03 组成。

  • 在完成此任务之前,需要考虑一个重要的条件:为了取出主对角线上存在的元素之和,它必须满足所谓的行-列条件,该条件规定每行中的每个元素都必须有等效的列号。

类似地,为了计算副对角线(a03、a12、a21 和 a30)上元素的和,其行-列条件将等于行数减去列数 -1。

2 4 6 8    a00 a01 a02 a03
3 5 7 9    a10 a11 a12 a13
1 4 6 7    a20 a21 a22 a23
3 5 1 4    a30 a31 a32 a33 

使用 For 循环

在这种方法中,我们将使用两个循环,一个用于行和列,另一个内部循环用于检查我们提供的条件。

算法

  • 给出一个值为 MAX 的值。

  • 为矩阵定义一个函数。

  • 使用 for 循环迭代数字

  • 提供矩阵右对角线的条件。

  • 打印值。

示例

此示例定义了一个值为 50 的常量 MAX,然后创建一个名为 SUM_RIGHT_MATRIX 的函数,该函数接收一个矩阵和一个整数作为输入。

该函数将给定矩阵右对角线(即从右上角到左下角)上的所有数字加起来,并打印出总和。

MAX = 50
def SUM_RIGHT_MATRIX (matrix, m):
   rightD = 0;
   for i in range (0, m):
      for j in range (0, m):
         if ((i + j) == (m - 1)):
            rightD += matrix[i][j]
   print ("Sum of right diagonal is:", rightD)
T = [[ 13, 21, 33, 45 ],
   [ 52, 16, 27, 28 ],
   [ 17, 28, 31, 43 ],
   [ 54, 26, 87, 28 ]]
SUM_RIGHT_MATRIX (T, 4)

输出

执行上述程序后,我们得到“右对角线之和为:155”。这意味着右对角线上所有数字的总和为 155。

Sum of right diagonal is: 154

使用单个循环

在这种方法中,使用单个循环计算主对角线和副对角线的和。

算法

  • 给出一个值为 MAX 的值。

  • 为矩阵定义一个函数。

  • 使用 for 循环迭代数字。

  • 提供矩阵右对角线的条件。

  • 打印值。

示例

以下示例定义了一个名为 sumofrightdiagonal 的函数,它接收两个参数:一个矩阵和 m。

  • 它遍历矩阵并将矩阵右对角线上的每个数字加起来,并将它们存储在一个名为 right_diagonal 的变量中。

  • 最后,它打印出“右对角线之和为:”,后跟存储在 right_diagonal 中的值。该示例还包含一个 T(一个 4x4 矩阵)的示例输入,其中 m 等于 4,因此当 Sumofrightdiagonal 使用这些值作为其参数调用时,它将计算并打印出 T 的右对角线上所有元素的和。

MAX = 50
def sumofrightdiagonal (matrix, m):
   right_diagonal = 0
   for i in range (0, m):
      right_diagonal += matrix [i] [m - i - 1]
   print ("Sum of Right Diagonal is:", right_diagonal)
T = [[ 11, 12, 33, 24 ],
   [ 54, 69, 72, 84 ],
   [ 14, 22, 63, 34 ],
   [ 53, 64, 79, 83 ]]
sumofrightdiagonal (T, 4)

输出

Sum of Right Diagonal: 171

结论

在本文中,我们简要讨论了使用 Python 程序计算矩阵右对角线之和的两种简单方法。第一种方法使用两个循环来完成我们提供给我们的任务,而第二种方法为我们提供了一种完成相同任务但路径更短的有效方法。

更新于: 2023年4月21日

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