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法律研究Swift程序计算矩阵列元素之和
矩阵是按行和列排列数字的排列。矩阵可以是各种类型，例如正方形、水平、垂直等。
在本文中，我们将学习如何编写一个 Swift 程序来计算矩阵元素列的总和。这里我们使用以下方法来查找列元素的总和：
使用嵌套 for-in 循环
使用内置函数
方法 1：使用嵌套 for-in 循环
这里我们使用嵌套 for-in 循环来查找矩阵元素列的总和。
算法
步骤 1 - 创建一个函数。
步骤 2 - 创建一个名为 sum 的变量来存储总和。sum 的初始值为 0。
步骤 3 - 查找行数和列数。
步骤 4 - 运行嵌套 for-in 循环以遍历每一行和每一列。
步骤 5 - 在此嵌套循环中，按列添加元素并将结果存储到 sum 变量中。
步骤 6 - 在每一列之后，将 sum 的值重置为 0 以计算下一列元素的总和。
步骤 7 - 创建一个矩阵并将其传递到函数中。
步骤 8 - 打印输出。
示例
以下 Swift 程序计算矩阵元素列的总和。
import Foundation
import Glibc
// Function to find the sum of each column of a matrix
func columnElementsSum(matrix: [[Int]]) {
var sum = 0
let noRow = matrix.count
let noColumn = matrix[0].count
for C in 0..<noColumn {
for R in 0..<noRow {
sum += matrix[R][C]
}
print("Sum of Column \(C) = \(sum)")
sum = 0
}
}
// Input 4x5 matrix
let M = [[1, 2, 2, 5, 2], [1, 1, 6, 3, 6], [7, 8, 3, 0, 1], [2, 4, 2, 7, 1]]
print("Matrix is:")
for x in 0..<M.count {
for y in 0..<M[0].count {
print(M[x][y], terminator:" ")
}
print("\n")
}
// Calling function
columnElementsSum(matrix: M)
输出
Matrix is: 1 2 2 5 2 1 1 6 3 6 7 8 3 0 1 2 4 2 7 1 Sum of Column 0 = 11 Sum of Column 1 = 15 Sum of Column 2 = 13 Sum of Column 3 = 15 Sum of Column 4 = 10
在上面的代码中，我们有一个 4x5 矩阵，然后将其传递到名为 columnElementsSum() 的函数中以查找矩阵的列元素的总和。在此函数中，我们使用嵌套 for 循环来遍历输入矩阵的每个元素，然后将其添加到相应的列总和中。完成嵌套 for 循环后，此函数将打印各个列的总和，即列 0 = 11，列 1 = 15，列 2 = 13 等（根据输入矩阵）。
方法 2：使用内置函数
为了找到给定矩阵元素的行总和，我们使用 reduce(_:_:) 函数。此函数通过使用给定的闭包组合数组或任何序列的元素来返回结果。
语法
func reduce(_initial: Value, _next: Value)
这里，initial 表示用作初始累积值的值。它在第一次执行闭包时传递给下一个。而 next 表示一个闭包，它将累积值和数组的一个元素组合成一个新的累积值，该值将进一步用于 next 闭包的后续调用或返回给调用方。
算法
步骤 1 - 创建一个函数。
步骤 2 - 查找列数。
步骤 3 - 创建一个一维数组来存储列的总和。
步骤 4 - 运行 for 循环以遍历每一列。
步骤 5 - 使用 reduce 函数查找列元素的总和。
步骤 6 - 现在使用 + 运算符函数将每行的总和存储在数组中。
步骤 7 - 返回结果数组。
步骤 8 - 创建一个矩阵并将其传递到函数中。
步骤 9 - 打印输出。
示例
以下 Swift 程序计算矩阵元素行的总和。
import Foundation
import Glibc
// Function to find sum of columns of matrix elements.
func ColumnSum(matrix: [[Int]]) -> [Int] {
let col = matrix[0].count
var colSum = Array(repeating: 0, count: col)
for C in 0..<col {
colSum[C] = matrix.reduce(0) { (res, row) -> Int in
return res + row[C]
}
}
return colSum
}
// 4x4 matrix
let M = [[1, 2, 3, 1],
[4, 5, 6, 3],
[7, 8, 9, 5],
[3, 3, 4, 5]]
// Displaying matrix
print("Matrix is:", M)
let output = ColumnSum(matrix: M)
print("Sum of the columns are:", output)
输出
Matrix is: [[1, 2, 3, 1], [4, 5, 6, 3], [7, 8, 9, 5], [3, 3, 4, 5]] Sum of the columns are: [15, 18, 22, 14]
在上面的代码中，我们有一个 4x4 矩阵。然后创建一个函数，该函数以数组作为参数并返回一个包含每列总和的总和的数组。在此函数中，创建一个空的 1 维数组来存储每行的总和并查找列元素计数。然后外部 for-in 循环遍历每一列，对于每一列，reduce() 函数遍历矩阵的每一行并将矩阵的当前元素添加到相应的列总和中。因此，根据给定的矩阵，最终结果为 [15, 18, 22, 14]。这里 15 是行 0 元素的总和 (1+4+7+3)，18 是行 1 元素的总和 (2+5+8+3) 等等。
结论
因此，这就是我们如何计算矩阵元素列的总和。这里使用 for-in 循环，我们可以计算任何类型矩阵的总和，例如 3x3、4x5、7x3 等。而使用方法 2，我们只能计算正方形矩阵的总和（其中行数等于列数）。
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