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法律研究Swift 程序：通过函数传递矩阵来实现两个矩阵相乘
在本文中，我们将学习如何编写一个 Swift 程序，通过将矩阵传递给函数来实现两个矩阵相乘。
矩阵是一种数学结构，其元素以行和列的格式排列。例如，第一个元素位于 a00 位置，第二个元素位于 a01 位置，依此类推。因此，要将两个矩阵相乘，我们将第一个矩阵的第 m 行乘以第二个矩阵的第 n 列，并将乘积相加。这将生成结果矩阵中第 m 行和第 n 列的元素。例如：
矩阵 1：
$\mathrm{\begin{bmatrix}2 & 2 & 2 \newline3 & 3 & 3 \newline4 & 4 & 4\end{bmatrix}}$
矩阵 2：
$\mathrm{\begin{bmatrix}1 & 1 & 1 \newline1 & 1 & 1 \newline2 & 2 & 2\end{bmatrix}}$
所以乘积 = 矩阵 1 * 矩阵 2
$\mathrm{\begin{bmatrix}(2^{*}1+2^{*}1+2^{*}2) & (2^{*}1+2^{*}1+2^{*}2) & (2^{*}1+2^{*}1+2^{*}2) \newline(3^{*}1+3^{*}1+3^{*}2) & (3^{*}1+3^{*}1+3^{*}2) & (3^{*}1+3^{*}1+3^{*}2) \newline(4^{*}1+4^{*}1+4^{*}2) & (4^{*}1+4^{*}1+4^{*}2) & (4^{*}1+4^{*}1+4^{*}2)\end{bmatrix}}$
$\mathrm{\begin{bmatrix}8 & 8 & 8 \newline12 & 12 & 12 \newline16 & 16 & 16\end{bmatrix}}$
算法
步骤 1 - 定义行和列的大小。
步骤 2 - 创建一个函数。
步骤 3 - 在此函数中创建一个空矩阵，用于存储具有相同行数和列数的结果。
步骤 4 - 运行嵌套的 for 循环来遍历两个矩阵的每个元素。
步骤 5 - 将矩阵 1 中 [x][z] 位置的元素乘以矩阵 2 的每一行的元素，并将结果相加，并将结果存储在结果矩阵的 [x][y] 位置。此过程将持续到矩阵 1 的最后一个元素。
步骤 6 - 创建两个具有相同类型、相同行数和列数的矩阵。
步骤 7 - 调用函数并将这两个矩阵作为参数传递给它。
步骤 8 - 打印结果矩阵。
示例
以下 Swift 程序通过将矩阵传递给函数来实现两个矩阵相乘。
import Foundation
import Glibc
// Size of the matrix
var row = 4
var col = 4
// Function to multiply two matrices
func multiplyMatrix(mxt1:[[Int]], mxt2:[[Int]]) {
// Creating 4x4 matrix to store the result
var Mul = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: 4), count: 4)
// Multiply two matrices
// Using * operator
for x in 0..<row {
for y in 0..<col {
for z in 0..<row {
Mul[x][y] += mxt1[x][z] * mxt2[z][y]
}
}
}
print("Resultant matrix:")
for x in 0..<row {
for y in 0..<col {
print(Mul[x][y], terminator:" ")
}
print("\n")
}
}
// Creating 4x4 matrix of integer type
var matrix1 : [[Int]] = [[1, 1, 4, 3], [1, 1, 1, 1], [5, 5, 2, 2], [4, 3, 3, 4]]
print("Matrix 1:")
for x in 0..<row {
for y in 0..<col {
print(matrix1[x][y], terminator:" ")
}
print("\n")
}
var matrix2 : [[Int]] = [[1, 1, 4, 4], [3, 2, 4, 5], [5, 6, 3, 2], [4, 5, 6, 3]]
print("Matrix 2:")
for x in 0..<row {
for y in 0..<col {
print(matrix2[x][y], terminator:" ")
}
print("\n")
}
// Calling the function to display result
multiplyMatrix(mxt1:matrix1, mxt2:matrix2)
输出
Matrix 1: 1 1 4 3 1 1 1 1 5 5 2 2 4 3 3 4 Matrix 2: 1 1 4 4 3 2 4 5 5 6 3 2 4 5 6 3 Resultant matrix: 36 42 38 26 13 14 17 14 38 37 58 55 44 48 61 49
在上面的代码中，我们创建了两个 4x4 矩阵以及其值。现在，我们创建一个函数来查找两个矩阵的乘积。在这个函数中，我们创建了一个空矩阵来存储结果。此外，运行嵌套的 for 循环来遍历两个矩阵的每个元素。现在，我们使用 * 运算符将矩阵 1 中 [x][z] 位置的元素乘以矩阵 2 的每一行的元素，并将结果相加，并将结果存储在结果矩阵的 [x][y] 位置。对矩阵 1 的所有元素重复此过程。
结论
因此，这就是我们如何通过将矩阵传递给函数来实现两个矩阵相乘的方法。使用此方法，我们还可以相乘不同尺寸的矩阵，例如 4x4、6x3 和 2x3。
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