Функция транспонирования матрицы

@Alisson · Регистрация: 10.01.2011

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте!
В университете начали изучать подпрограммы, пока не могу толком в них разобраться. Необходимо написать функцию для транспонирования квадратной матрицы [5][5], значения любые, тип данных должен быть int. Библиотечные функции использовать нельзя, мы их ещё не учили. Помогите пожалуйста. Я очень путаюсь в передаче массивов по указателям, пыталась писать функцию с использованием двойного разыменования, ничего не получается, если можно, объясните как это сделать ((

@rangerx · 28.02.2011, 01:11

C++

#include <iostream>
#include <iomanip>
 
//----------------
 
void transpose(int matrix[5][5]) //либо int matrix[][5], либо int (*matrix)[5]
{
    int t;
    for(int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        for(int j = i; j < 5; ++j)
        {
            t = matrix[i][j];
            matrix[i][j] = matrix[j][i];
            matrix[j][i] = t;
        }
    }
}
 
//----------------
 
int main()
{
    int m[5][5] =
    {
        {1,2,3,4,5},
        {6,7,8,9,10},
        {11,12,13,14,15},
        {16,17,18,19,20},
        {21,22,23,24,25}
    };
 
    transpose(m);
 
    // вывод
    for(int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        for(int j = 0; j < 5; ++j)
            std::cout << std::setw(4) << m[i][j];
        std::cout << '\n';
    }
 
    return 0;
}

@Alisson · 28.02.2011, 13:08 **[ТС]**

Спасибо, я это, в принципе, понимаю. Код немного переделала:

C++

#include <iostream.h>
int trans (int(&matrix)[5][5])
  {
    int t;
    for (int i=0; i<5; i++)
       {
          for (int j=i; j<5; j++)
             {
               t=matrix[i][j];
               matrix[i][j]=matrix[j][i];
               matrix[j][i]=t;
              }
         }
     return (&matrix)[5][5];
  }
void main ()
{
int M[5][5];
int i ,j;
for (i=0; i<5; i++)
   {
      for (j=0;  j<5;  j++)
      M[i][j]=(i+23)-(j+2)
   }
M[5][5]=trans(M);
}

Так транспонируется матрица 5на5, а как транспонировать матрицу любой размерности (через функцию)?

@~~IrineK~~ · 28.02.2011, 13:18

Самый простой способ:

Сразу после всех #include написать

C

1	#define DIM 5

В тексте программы вместо пятерок поставить DIM.

@Alisson · 28.02.2011, 13:30 **[ТС]**

Спасибо, а как без этого, через переменные? Я пытаюсь написать функцию с динамическим выделением памяти для массива, но у меня такой бред получается (

@Nameless One · 28.02.2011, 13:50

Alisson, код в студию, будем разбирать

@Alisson · 28.02.2011, 14:26 **[ТС]**

Мои попытки

C++

#include <iostream.h>
int** transp (int **Matrix, int& n, int& m)
{
    int **Matrix2 = new int*[n];
       for (int i=0; i<n; i++)
       {
        Matrix2[i] = new int [m];
       }  
  for (i = 0; i<m; i++)
        for (int j=0; j<n; j++)
            Matrix2[i][j] = Matrix[j][i];
        int temp = n;
        n = m;
        m = temp;
    return Matrix2;
}
 
void main ()
{
int n=5;
int m=5;
int **Matrix= new int*[n];
       for (int i=0; i<n; i++)
       {
        Matrix[i] = new int [m];
       }  
    for (int i = 0; i<n; i++)
        for (int j=0; j<m; j++)
Matrix[i][j]=(i+25)-(j-2);
 
Matrix = transp (Matrix,n,m);
}

@Nameless One · 28.02.2011, 14:30

Alisson, создавать динамический массив внутри функции - не самая лучшая (и очевидная для других) идея. Имхо, лучше просто модифицировать начальную матрицу. Можно сделать примерно вот так:

C

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
#include <string.h>
 
void showMatrix(const char*, int**, size_t);
void transpose(int**, size_t);
void swap(void*, void*, size_t);
void errExit(size_t, const char*, ...);
 
#define safeFree(PTR) free(PTR), PTR = NULL
#define readMatrix(M, I, J) printf("Input " #M "[%u][%u]: ", I, J), scanf("%d", &M[I][J])
 
int main()
{
    size_t n;
    int** matrix;
    size_t i, j;
    
    fputs("Input n: ", stdout);
    scanf("%u", &n);
 
    if((matrix = (int**) malloc(n * sizeof(int*))) == NULL)
    errExit(1, "Can't allocate memory for %u rows.\n", n);
 
    for(i = 0; i < n; ++i)
    if((matrix[i] = (int*) malloc(n * sizeof(int))) == NULL)
        errExit(2, "Can't allocate memory for #%u row.\n", i);
 
    for(i = 0; i < n; ++i)
    for(j = 0; j < n; ++j)
        readMatrix(matrix, i, j);
 
    showMatrix("Initial matrix", matrix, n);
    
    transpose(matrix, n);
 
    showMatrix("Transposed matrix", matrix, n);
        
    for(i = 0; i < n; ++i)
    safeFree(matrix[i]);
    safeFree(matrix);
    
    exit(0);
}
 
void showMatrix(const char* prompt, int** matrix, size_t n)
{
    size_t i, j;
 
    puts(prompt);
    for(i = 0; i < n; ++i, putchar('\n'))
    for(j = 0; j < n; ++j)
        printf("%-6u", matrix[i][j]);
}
 
void transpose(int** matrix, size_t n)
{
    size_t i, j;
    for(i = 0; i < n; ++i)
    for(j = i + 1; j < n; ++j)
        swap(&matrix[i][j], &matrix[j][i], sizeof(int));
}
 
void swap(void* a, void* b, size_t size)
{
    static void* tmp = NULL;
    if((tmp = malloc(size)) == NULL)
    errExit(3, "Can't allocate memory.\n");
    
    memcpy(tmp, a, size);
    memcpy(a, b, size);
    memcpy(b, tmp, size);
    safeFree(tmp);
}
 
void errExit(size_t code, const char* fmt, ...)
{
    va_list ap;
    va_start(ap, fmt);
    vfprintf(stderr, fmt, ap);
    va_end(ap);
    if(code)
    exit(code);
}

Функции выделения/освобождения памяти в стиле С, но для С++ переделать будет несложно.

@rangerx · 28.02.2011, 15:07

C++

#include <iostream>
#include <iomanip>
 
//----------------
 
int** new2DArray(const int m, const int n)
{
   int** arr = new int*[m];
   for(int i = 0; i < m; ++i)
      arr[i] = new int[n];
   return arr;
}
 
//---------------
void delete2DArray(int** arr, const int m)
{
   for(int i = 0; i < m; ++i)
      delete[] arr[i];
   delete[] arr;
}
 
//--------------- 
 
int** newTransposeMatrix(int** matrix, const int m, const int n) 
{
   int** res = new2DArray(n, m);
   
   for(int i = 0; i < m; ++i)    
      for(int j = 0; j < n; ++j)        
     res[j][i] = matrix[i][j];            
   
   return res;
}
 
//----------------
void print2DArray(int** arr, const int m, const int n)
{
   for(int i = 0; i < m; ++i)
   {
      for(int j = 0; j < n; ++j)
     std::cout << std::setw(4) << arr[i][j];
      std::cout << '\n';
   }   
}
//---------------
 
int main()
{
   // вводим размеры матрицы
   std::cout << "Input m: ";
   int m;
   std::cin >> m;
   
   std::cout << "Input n: ";
   int n;
   std::cin >> n;
   
   // создаём новую матрицу MxN
   int** mtrx = new2DArray(m, n);
 
   // заполняем 
   for(int i = 0; i < m; ++i)   
      for(int j = 0; j < n; ++j)      
     mtrx[i][j] = j;
              
   // выводим
   std::cout << "Matrix\n";
   print2DArray(mtrx, m, n);
 
   // получаем транспонированную матрицу и выводим её на экран
   int** tmtrx = newTransposeMatrix(mtrx, m, n);
   std::cout << "\nTranspose matrix\n";   
   print2DArray(tmtrx, n, m);
 
   // освобождаем выделенную память
   delete2DArray(mtrx, m);
   delete2DArray(tmtrx, n);
 
   return 0;
}

@Alisson · 28.02.2011, 17:01 **[ТС]**

Спасибо большое. Значит одной функцией здесь не обойтись ))

@HRHRHR · 26.05.2016, 17:35

поздно. но вдруг кому пригодится.

C++

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int A[3][3],B[3][3], j, i;
    for (i = 0; i < 3; i++){
        for (j = 0; j < 3; j++)
            cin >> A[i][j];
    }
    for (i = 0; i < 3; i++){
        for (j = 0; j < 3; j++)
            B[i][j] = A[j][i];
    }
    for (i = 0; i < 3; i++){
        for (j = 0; j < 3; j++)
            cout << B[i][j];
        cout << endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

@Nameless One · 26.05.2016, 18:29

Сообщение от HRHRHR

поздно. но вдруг кому пригодится.

Чем это решение принципиально отличается от уже приведённых, что пришлось поднимать тему аж пятилетней давности?

@HRHRHR · 15.06.2016, 22:55

ну... она намного компактнее) и ее легче понять новичкам вроде меня. вот и все

@topkek34 · 01.12.2017, 20:24

Я даже не поленился вспомнить логин и пасс от старого аккаунта, чтобы ответить тут. Принципиально отличается тем, что намного проще. Так сказать, транспонирование в чистом виде, как раз то, что нужно. Большое спасибо автору поста, что скинул своё решение. Мне очень помогло.

@artem24115 · 06.04.2020, 18:33

Я тоже хотел лично поблагодарить, хоть и уже слишком поздно. Спасибо

@ARBUZZZ228 · 17.12.2021, 21:51

Вот это короткое решение как раз то, что мне надо. Спасибо

@Aria0101 · 24.05.2022, 02:21

Понимаю что пишу поздно но хочется поделится своей функцией

C++

    int** Transp (int **Matrix, size_t &Height, size_t &Width)
{
//тут задаем размер транспонированной матрицы
    size_t w = Height, h = Width;
 
//создаем новую матрицу с этим размером
    int** buf = new int* [h];
    for (int i = 0; i < m; i++)
        buf[i] = new T[w];;
 
//заполняем ее присваивая числа из той матрицы что послали в функцию
    for (int i = 0; i<Height; i++)
        for (int j = 0; j<Width; j++) {
            buf[j][i] = Matrix[i][j];
        }
 
//изменяем те размеры что прислали, так как они по ссылке они не копируются а изменяются напрямую
    Height = h;
    Width = w;
 
//возвращаем транспонированную матрицу
    return buf;
}
 
//функция для вывода
    template <typename T> void show(const char* caption, T** matrix, size_t m, size_t n, int w)
{
    cout << caption;
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        //cout << "    ";
        cout << "\t";
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            cout << setw(w) << matrix[i][j] << "  ";
        } // for j
        cout << "\n";
    } // for i
} // show}

Эта функция транспонирования работает с задаваемым размером матрицы. Надеюсь кому-нибудь пригодится)

@long399 · 24.05.2022, 07:19

Сообщение от Aria0101

C++

17
18
19

//изменяем те размеры что прислали, так как они по ссылке они не копируются а изменяются напрямую
    Height = h;
    Width = w;

Зачем изменять переменные, хранящие размеры исходной матрицы? Что за странное поведение функции? Она просто должна вернуть транспонированную матрицу и всё. Прежние размеры могут еще понадобиться где-то в программе, а вы их изменяете.

@Alisson 2 / 2 / 0 Регистрация: 10.01.2011 Сообщений: 30
		1
	Функция транспонирования матрицы 28.02.2011, 00:45. Показов 166766. Ответов 17 Метки нет (Все метки) Здравствуйте! В университете начали изучать подпрограммы, пока не могу толком в них разобраться. Необходимо написать функцию для транспонирования квадратной матрицы [5][5], значения любые, тип данных должен быть int. Библиотечные функции использовать нельзя, мы их ещё не учили. Помогите пожалуйста. Я очень путаюсь в передаче массивов по указателям, пыталась писать функцию с использованием двойного разыменования, ничего не получается, если можно, объясните как это сделать (( 1

@Alisson 2 / 2 / 0 Регистрация: 10.01.2011 Сообщений: 30
	28.02.2011, 13:30 [ТС]	5
	Спасибо, а как без этого, через переменные? Я пытаюсь написать функцию с динамическим выделением памяти для массива, но у меня такой бред получается ( 0

@Nameless One 5828 / 3479 / 358 Регистрация: 08.02.2010 Сообщений: 7,448
	28.02.2011, 13:50	6
	Alisson, код в студию, будем разбирать 0

@Alisson 2 / 2 / 0 Регистрация: 10.01.2011 Сообщений: 30
	28.02.2011, 17:01 [ТС]	10
	Спасибо большое. Значит одной функцией здесь не обойтись )) 0

@Nameless One 5828 / 3479 / 358 Регистрация: 08.02.2010 Сообщений: 7,448
	26.05.2016, 18:29	12
	Сообщение от HRHRHR поздно. но вдруг кому пригодится. Чем это решение принципиально отличается от уже приведённых, что пришлось поднимать тему аж пятилетней давности? 1

@HRHRHR 7 / 7 / 0 Регистрация: 26.05.2016 Сообщений: 2
	15.06.2016, 22:55	13
	ну... она намного компактнее) и ее легче понять новичкам вроде меня. вот и все 1

@topkek34 0 / 0 / 0 Регистрация: 30.05.2016 Сообщений: 1
	01.12.2017, 20:24	14
	Я даже не поленился вспомнить логин и пасс от старого аккаунта, чтобы ответить тут. Принципиально отличается тем, что намного проще. Так сказать, транспонирование в чистом виде, как раз то, что нужно. Большое спасибо автору поста, что скинул своё решение. Мне очень помогло. 0

@artem24115 5 / 3 / 2 Регистрация: 12.09.2019 Сообщений: 270
	06.04.2020, 18:33	15
	Я тоже хотел лично поблагодарить, хоть и уже слишком поздно. Спасибо 0

@ARBUZZZ228 0 / 0 / 0 Регистрация: 03.11.2021 Сообщений: 1
	17.12.2021, 21:51	16
	Вот это короткое решение как раз то, что мне надо. Спасибо 0