如何在C中转置矩阵？ - 错误

Question

我正在尝试编写一个函数来转置矩阵。

该函数的参数：

要转置的矩阵
输出矩阵为空。

问题是我能够转置一些矩阵，但其他一些矩阵失败了，就像我在示例中给出的那样。为什么？我该如何解决？

代码：

int main (void)
{

//this works well
/*  double array[3][2] = {{1,2},{3,4},{5,6}};
    height = 3;
    width = 2;
*/
//this input doesn't work

    double array[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
    height = 2;
    width = 3;


int heightOutput =  width; //2
int widthOutput = height; //3

    double **output;

    output = malloc(widthOutput * sizeof(double *)); //rows from 1
    for (i = 0; i < widthOutput; i++)
    {
        output[i] = malloc(heightOutput * sizeof(double)); //columns
    }

    transposeMatrix(&array[0][0], height,width, &output[0][0], heightOutput, widthOutput);

            printf("\n");
            printf("\noutput matrix\n");
    for(i=0;i<heightOutput;i++)
    {
        for(j=0;j<widthOutput;j++)
        {
            printf("%f\t",output[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}



void transposeMatrix(double* array2, int height, int width, double * output, int height2, int width2)
{


    double workaround[3][3] ={0};
    double result;
    int i,j;

printf("input matrix:\n");


for(i=0;i<height;i++)
    {
        for(j=0;j<width;j++)
        {
                printf("%f\t",(*((array2+i*width)+j)));

        }
        printf("\n");
    }


        printf("\n");
    for(i=0;i<width2;i++)
    {
        for(j=0;j<height2;j++)
        {
            result = (*((array2+i*width)+j));
            workaround[i][j] = result;
        }
    }


    for(i=0;i<width2;i++)
    {
        for(j=0;j<height2;j++)
        {
            *((output+j*3)+i) = workaround[i][j];
            printf("%f\t",(*((output+j*3)+i)));
        }
        printf("\n");
    }


}

Answer 1

主要问题是您混淆了矩阵的大小。

当你填充 workaround 矩阵时你的循环应该是这样的，因为原始矩阵的大小是 (height x width).

for(i=0;i<width;i++)
{
    for(j=0;j<height;j++)
    {
        result = (*((array2+i*width)+j));
        workaround[i][j] = result;
    }
}

转置矩阵时

for(i=0;i<height2;i++)
{
    for(j=0;j<width2;j++)
    {
       *((output+i*width2)+j) = workaround[j][i];
       printf("%f\t",(*((output+i*width2)+j)));
    }
}

在内存分配中你也得到了错误的大小，应该是

output = malloc(heightOutput * sizeof(double *)); //rows from 1
for (i = 0; i < heightOutput; i++)
{
    output[i] = malloc(widthOutput * sizeof(double)); //columns
}

通过此更改，您的程序将运行没有错误，但输出仍然是错误的

input matrix:                                                                                                                                                                    
1.000000        2.000000        3.000000                                                                                                                                         
4.000000        5.000000        6.000000                                                                                                                                         

1.000000        2.000000        3.000000                                                                                                                                         
4.000000        5.000000        6.000000                                                                                                                                         


output matrix                                                                                                                                                                    
1.000000        4.000000                                                                                                                                                         
5.000000        0.000000                                                                                                                                                         
0.000000        0.000000

最后一个问题是参数传递。您动态分配内存，首先指向行的指针

output = malloc(heightOutput * sizeof(double *)); //rows from 1

这样你就得到了指针数组

* -> NULL
* -> NULL
* -> NULL

并使用循环为它们赋值

for (i = 0; i < heightOutput; i++)
{
    output[i] = malloc(widthOutput * sizeof(double)); //columns
}

* -> [e00, e01]
* -> [e10, e11]
* -> [e20, e21]

但是不能保证它们会一个接一个地分配，您仍然可以像线性分配数据一样使用 output 进行操作。要正确使用它，您需要传递双指针。

void transposeMatrix(double* array2, int height, int width, double ** output, int height2, int width2)
{
    ...
    for(i=0;i<width2;i++)
    {
        for(j=0;j<height2;j++)
        {
            output[j][i] = workaround[i][j];
            printf("%f\t",output[j][i]);
        }
        printf("\n");
    }
}

如果你想分配内存线性做如下

output = malloc(heightOutput * widthOutput * sizeof(double));

但对我来说这一切看起来有点复杂，简单来说就是

void transposeMatrix(double* src, double* dst, int n, int m)
{
    int i, j;
    for(i = 0; i < n; ++i)
        for(j = 0; j < m; ++j)
            dst[j * n + i] = src[i * m + j];
}

int main(void)
{
    double array[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
    int height = 2;
    int width = 3;
    int i, j;

    double *output = malloc(height * width * sizeof(double));

    printf("input matrix\n");
    for(i=0;i<height;i++)
    {
        for(j=0;j<width;j++)
        {
            printf("%f\t",array[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    transposeMatrix(&array[0][0], output, height,width);

    printf("output matrix\n");
    for(i=0;i<width;i++)
    {
        for(j=0;j<height;j++)
        {
            printf("%f\t",output[i*height + j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

编辑： 回答您的评论：假设我们有矩阵 4 * 5

| a00 a01 a02 a03 a04 |
| a10 a11 a12 a13 a14 |
| a20 a21 a22 a23 a24 |
| a30 a31 a32 a33 a34 |

在分配给

的内存中

// n = 4, m = 5
double* A = malloc(n * m * sizeof(double));

看起来像

| a00 a01 a02 a03 a04 a10 a11 a12 a13 a14 a20 a21 a22 a23 a24 a30 a31 a32 a33 a34 |

所以要获取元素，比如说 (2, 3)，我们需要跳过 2 * 5 个元素（每行有 5 个元素）和从第三行开始的 3 个元素，所以 - 要跳过的 13 个元素在数组中。为了对矩阵 m * n 进行泛化以获得 (i, j) 元素，我们需要跳过数组中的 (i * m) + j 元素。

Answer 2

include stdio.h  
include conio.h 
include string.h
include stdlib.h

int main(){

    int i,j,n,t=0,a[100][100],k,l,b=0;

    printf(" n="); // you write the number or rows and columns or the matrix
    scanf("%d",&n);

    for(i=1;i<=n;i++){ //you write the elements of the matrix
        for(j=1;j<=n;j++){
            printf("a[%d][%d]=",i,j);
            scanf("%d",&a[i][j]);
        }
    }
    printf("\n");

    for(i=1;i<=n;i++){ //you can see you original matrix
        for(j=1;j<=n;j++){
            printf("%d ",a[i][j]);
        } 
        printf("\n");
    }
    printf("\n -\n");

    for (i=2; i<=n; i++) { //now we transpose the original matrix
        for (j=1; j < i; j++) {
            t = a[i][j];
            a[i][j] = a[j][i];
            a[j][i] = t;
            printf("\n da \n");
         }
   }

// 现在我们可以看到矩阵的转置

// 并将其与第一个进行比较

printf("\n  \n ");

for(i=1;i<=n;i++){ 
    for(j=1;j<=n;j++){
        printf("%d ",a[i][j]);
    }
    printf("\n");
}
printf("\n  \n");

system("PAUSE");

return 0;

如何在C中转置矩阵？ - 错误

How to transpose a matrix in C? - error

c

transpose

matrix