从C中的矩阵交换2个变量

Question

所以我必须编写一个程序，可以从矩阵的对角线确定最大值。比我必须将矩阵的第一个变量 (a[1][1]) 的位置与该矩阵的最大值交换，其他元素保持不变。

这是我的代码：

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>

int a[20][20];
int main(){
    int i, j, n1, n2, max;
    printf ("\nIntroduceti numarul de coloane pentru matricea A: ");
    scanf (" %d", &n2);
    printf ("\nIntroduceti numarul de randuri pentru matricea A: ");
    scanf (" %d", &n1);
    printf("\nIntroduceti elementele primei matrice: ");
    for(i=1;i<=n1;i++){
        for(j=1;j<=n2;j++){
            printf("\na[%d][%d] = ", i, j);
            scanf("%d",&a[i][j]);
        }
    }
    printf("\nMatricea A este:\n");
    for(i=1;i<=n1;i++){
        printf("\n");
        for(j=1;j<=n2;j++){
            printf("%d\t",a[i][j]);
        }
    }


    do {
        for(i=1;i<=n1;i++){
            if(a[i][i]>max) {
                max=a[i][i];
            }
        }
    } while (i<=n1);
    printf ("\nMaximul de pe diagonala este: %d", max);

    a[1][1]=a[1][1]^max;
    max=max^a[1][1];
    a[1][1]=max^a[1][1];

        for(i=1;i<=n1;i++){
        printf("\n");
        for(j=1;j<=n2;j++){
            printf("%d\t",a[i][j]);
        }
    }

    return 0;
}

我做错了什么？我的程序只用第一个变量 a[1][1] 交换最大值，但忘记将 a[1][1] 放在最大值所在的位置。

Answer 1

您完全遍历对角线元素，只跟踪最大 值，然后（在循环之后）尝试将该值与矩阵的第一个元素交换。问题是您不再知道最大值在哪里，因为您从未记录过它！您只需记录 what 的值（在 max 中），并忽略它在矩阵中的 index。

例如，假设您的最大值恰好是a[2][2]。您遍历对角线元素，找到最大值值，将其存储在max 中。在循环结束时，您不能将a[2][2] 与a[0][0] 交换，因为您丢失了最大值位于a[2][2] 的信息。 （假设您从 0 开始了解有关数组索引的问题。）您正在做的是将 max 写入第一个元素 a[0][0]。 a[2][2] 没有改变，因为你没有改变它，而且你忘记了它在哪里改变。

您需要跟踪某个变量中的最大 值（max 现在写的很好）并添加另一个变量（例如，max_pos）来跟踪该最大值所在的索引。 （你只需要一个int，因为它们是对角元素，所以两个数组索引总是相同的。）任何时候你改变最大值max，也更新最大位置max_pos。这样你就知道最后要交换a[0][0] 和a[max_pos][max_pos]。

---

代码可能是什么样子的简要草图（我会让你填写任何细节）：

添加一个新变量的声明以跟踪最大值的位置（例如，max_pos）：

int i, j, n1, n2, max, max_pos;

您需要使用第一个对角元素初始化 max 和 max_pos，然后遍历其他元素。

max = a[0][0];
max_pos = 0;
for (i=0; i<n1; i++){
    if (a[i][i] > max) {
        max = a[i][i];
        max_pos = i;    // update max_pos anytime max is updated
    }
}

请注意我如何将索引范围从 1...n1 更改为 0..n1-1。 （使这与您的其余代码保持一致。）C 中的数组索引从 0 开始，而不是从 1 开始。请注意，您不需要 do {} while () 循环。想想它到底在做什么（提示：什么都没有）。

然后，在此之后，您可以交换 a[0][0] 和 a[max_pos][max_pos]。顺便说一句，XOR swap 不是必需的，它会使代码更难阅读。只需将值与临时变量交换即可。现代编译器非常擅长优化，并且很可能使用寄存器来实现这一点，因此您可能不会获得您认为的任何效率（而且您只做了一次）。不要试图超越你的编译器。

Answer 2

清理建议

当你有

int a[20][20];

元素的有效范围是a[0][0] - a[19][19]。

自您使用以来，您正在所有 for 循环中访问元素 a[1][1] - a[n1][n2]：

for(i=1;i<=n1;i++){
    for(j=1;j<=n2;j++){

除非n1 的值或n2 的值是20，否则这不是问题。

更改要使用的循环：

for(i=0; i < n1; i++){
    for(j=0; j < n2; j++){

主要问题

您的代码中的主要问题是您在初始化之前使用了max。在循环之前添加一行将max初始化为a[0][0]以计算其最终值。

// Remove the `do-while` part. You don't need it.
max = a[0][0];
for(i=0; i < n1; i++){
    if(a[i][i]>max) {
        max=a[i][i];
    }
}