数据结构-C语言代码 day9-二维数组与矩阵乘法

1、矩阵的乘法

1、当矩阵A的column等于矩阵B的row时，A与B可以相乘。

2、矩阵C的行数等于矩阵A的行数，C的列数等于B的列数。

3、C的第m行第n列的元素等于A的第m行的元素与B的第n列对应元素乘积之和。

思路：

1、三个数组存储三个矩阵。
2、对两个矩阵进行赋值（column1=row2），打印。
3、for循环，先遍历第二矩阵的第j列的元素，并与第一矩阵的第i列的元素相乘求和。将结果放在第i行第j列的新矩阵中。
4、for循环将新元素依次输出。

代码：

1.创建

//动态数组
typedef struct TwoDArray
{
	int rows;
	int columns;
	int** elements;
} TwoDArray, *TwoDArrayPtr;
//静态数组
typedef struct TwoDStaticArray
{
	int rows;
	int columns;
	int elements[ROWS][COLUMNS];
} TwoDStaticArray, *TwoDStaticArrayPtr;

2.初始化

//动态初始化
TwoDArrayPtr initTwoDArray(int paraRows, int paraColumns)
{
	int i;
	TwoDArrayPtr resultPtr = (TwoDArrayPtr)malloc(sizeof(struct TwoDArray));
	resultPtr->rows = paraRows;
	resultPtr->columns = paraColumns;
	resultPtr->elements = (int**)malloc(paraRows * sizeof(int*));
	for (i = 0; i < paraRows; i ++)
    {
		resultPtr->elements[i] = (int*)malloc(paraColumns * sizeof(int));
	}
 
	return resultPtr;
}
//静态初始化
TwoDStaticArrayPtr initTwoDStaticArray()
{
	int i, j;
	TwoDStaticArrayPtr resultPtr = (TwoDStaticArrayPtr)malloc(sizeof(struct TwoDStaticArray));
	resultPtr->rows = ROWS;
	resultPtr->columns = COLUMNS;
    printf("静态矩阵：rn");
	for (i = 0; i < ROWS; i ++)
    {
		for (j = 0; j < COLUMNS; j ++) 
        {
			resultPtr->elements[i][j] = i * 10 + j;
			//打印地址
			printf("(%d, %d): %d;", i, j, &(resultPtr->elements[i][j]));
		}
	}
	return resultPtr;
}

3.随机数赋值

void randomizeTwoDArray(TwoDArrayPtr paraPtr, int paraLowerBound, int paraUpperBound)
{
	int i, j;	
	for (i = 0; i < paraPtr->rows; i ++)
    {
		for (j = 0; j < paraPtr->columns; j ++) 
        {
			paraPtr->elements[i][j] = rand() % (paraUpperBound - paraLowerBound) + paraLowerBound;
		}
	}
}

4.打印

void printTwoDArray(TwoDArrayPtr paraPtr)
{
	int i, j;	
	for (i = 0; i < paraPtr->rows; i ++)
    {
		for (j = 0; j < paraPtr->columns; j ++) 
        {
			printf("%d, ", paraPtr->elements[i][j]);
		}
		printf("rn");
	}
}

5.矩阵乘法（三重循环）

TwoDArrayPtr matrixMultiply(TwoDArrayPtr paraPtr1, TwoDArrayPtr paraPtr2)
{
	int i, j, k, sum;
	if (paraPtr1->columns != paraPtr2->rows)
    {
		printf("矩阵不能相乘.rn");
		return NULL;
	}

	TwoDArrayPtr resultPtr；
    resultPtr = initTwoDArray(paraPtr1->rows, paraPtr2->columns);

	for (i = 0; i < paraPtr1->rows; i ++)
    {
		for (j = 0; j < paraPtr2->columns; j ++) 
       {
			sum = 0;
			for (k = 0; k < paraPtr1->columns; k ++) 
            {
				sum += paraPtr1->elements[i][k] * paraPtr2->elements[k][j];
			}
			resultPtr->elements[i][j] = sum;
		}
	}

	return resultPtr;
}

6.测试及结果

void twoDArrayTest()
{
	TwoDArrayPtr tempPtr1, tempPtr2, tempPtr3;
	tempPtr1 = initTwoDArray(3, 2);
	randomizeTwoDArray(tempPtr1, 1, 6);
	printf("第一个矩阵:rn");
	printTwoDArray(tempPtr1);

	tempPtr2 = initTwoDArray(2, 4);
	randomizeTwoDArray(tempPtr2, 4, 8);
	printf("第二个矩阵:rn");
	printTwoDArray(tempPtr2);

	tempPtr3 = matrixMultiply(tempPtr1, tempPtr2);
	printf("结果:rn");
	printTwoDArray(tempPtr3);
}

第一个矩阵:
6, 6,
5, 5,
6, 5,
第二个矩阵:
7, 7, 6, 8,
4, 4, 5, 6,
结果:
66, 66, 66, 84,
55, 55, 55, 70,
62, 62, 61, 78,
静态矩阵：
(0, 0): 12785096;
(0, 1): 12785100;
(0, 2): 12785104;
(0, 3): 12785108;
(0, 4): 12785112;
(1, 0): 12785116;
(1, 1): 12785120;
(1, 2): 12785124;
(1, 3): 12785128;
(1, 4): 12785132;
(2, 0): 12785136;
(2, 1): 12785140;
(2, 2): 12785144;
(2, 3): 12785148;
(2, 4): 12785152;
(3, 0): 12785156;
(3, 1): 12785160;
(3, 2): 12785164;
(3, 3): 12785168;
(3, 4): 12785172;