将 5x5 矩阵减少为 c 中的 25 个元素数组

Question

我有以下作业问题，我似乎无法找到解决方案。 问题：创建一个 5x5 整数矩阵，并检查矩阵的任何元素是否在区间 [-10,15] 内，并将属于区间的元素添加到 25 个元素的数组中。该程序应以 C/C++ 实现。问题：现在我编写了以下代码，我遇到的问题是当我尝试在嵌套的 for 循环中传输我发现符合条件的元素时。问题是当我循环遍历 5 个元素并同时迭代 25 个元素时。我怎样才能做到这一点？这是我的代码：

#include <stdio.h>
#include "stdafx.h"


void main()
{
    int i, j, k, l, m;
    int a[5][5];
    int b[25];


    printf("Please enter the elements of the matrix:\n");

    for ( i = 0; i < 5; i++)
    {
        for ( k = 0; k < 5; k++)
        {
            scanf_s("%d", &a[i][k]);
        }
    }

    for ( k = 0; k < 25; k++)
    {
        for ( l = 0; l < 5; l++)
        {
            if (a[k][l] > -10 && a[k][l] < 15) {
                b[k] = a[k][l];
            }
        }
    }
    printf("The elements which are in the range [-10, 15], are the   following:\n");

    for (m = 0; m < 25; m++)
    {
        printf("%d\n", b[m]);
    }
}

Answer 1

以下循环不正确：

for ( k = 0; k < 25; k++)
{
    for ( l = 0; l < 5; l++)
    {
        if (a[k][l] > -10 && a[k][l] < 15) {
            b[k] = a[k][l];
        }
    }
}

混合输入 5x5 矩阵和输出数组。它应该是这样的：

k = 0;
for ( i = 0; i < 5; i++)
{
    for ( l = 0; l < 5; l++)
    {
        if (a[i][l] > -10 && a[i][l] < 15) {
            b[k++] = a[i][l];
        }
    }
}

我唯一省略的是k < 25 条件。您可能也想使用它。

Answer 2

请记住，C 中的数组是一个连续的内存区域。五个数组组成的数组都是一样的，只是一块连续的内存。

现在为简单起见，让我们采用一个较小的矩阵，例如

int a[2][2];

在内存中是这样排列的：

+---------+---------+---------+---------+ |一个[0][0] |一个[0][1] |一个[1][0] |一个[1][1] | +---------+---------+---------+---------+

让我们取一个对应的数组：

int b[4];

布局如下

+------+------+------+------+ | b[0] | b[1] | b[2] | b[3] | +------+------+------+------+

在内存中，矩阵和数组看起来非常相似，不是吗？它们基本上是相同的，只是语义和语言（和编译器）允许的不同。

您需要做的是找出某种方法将矩阵的索引映射到数组的索引。所以a[0][0]对应b[0]，a[0][1]对应b[1]，a[1][0]对应b[2]，a[1][1]对应b[3]。

那么如何从例如a[0][1]b[1]?这似乎很简单，只需将行索引和列索引相加就可以得到结果。

但是如何从a[1][0] 到b[2]？这有点难，但如果你稍微思考一下，仍然很容易。矩阵是两个数组的数组，二乘一（行索引）等于二。

最后一个，a[1][1] 到 b[3]。结合上面的两个公式，我们将行索引乘以大小，再加上列索引：1 * 2 + 1。

概括它，如果您有一个I 行数组，并使用索引i 对行和j 对列进行循环，则普通数组中的相应索引是i * I + j。

在代码中类似于

int a[I][J] = { ... };  // Initialization, doesn't matter exactly what
int b[I * J] = { 0 };  // Initialize all to zero

// Loop over rows
for (int i = 0; i < I; ++i)
{
    // Loop over columns
    for (int j = 0; j < J; ++j)
    {
        b[i * I + j] = a[i][j];
    }
}

对于您的特定用例，您可能希望稍微不同地初始化数组 b（以区分数组中的“未使用”元素与实际零），当然还要添加对矩阵值的检查。

---

我意识到这可能不是完全您所追求的，但上面显示的循环可能是一个解决方案。而且它也是一种可以让你在矩阵和数组之间来回切换的解决方案。如果你有数组索引，你可以计算矩阵索引，如果你有矩阵索引，你可以计算数组索引。

对于一个解决方案，您不像我那样在矩阵和数组之间进行映射，而只是将值插入到数组中的下一个“可用”位置，然后其他两个答案将向您展示如何。

Answer 3

我认为，我们可以将两个循环压缩为一个。请看下文。 当我接受输入时，我正在检查条件并将其放入新的一维数组中。因为，我有一维数组的计数器（随着新数字的插入而增加），同时显示；我也可以用。

    #include <stdio.h>


    int main()
    {
        int a[5][5];
        int b[15];
        int c=0;
printf("Please enter the elements of the matrix:\n");
        for(int i=0;i<5; i++){
            for(int j=0;j<5;j++){
               scanf("%d",&a[i][j]);
                if(a[i][j]>-10 && a[i][j]<15){
                    b[c++]=a[i][j];
                }
            }
        }
printf("\nThe numbers that meet the condition are:\n");
        for(int i=0;i<c;i++)
        printf("%d,",b[i]); 

        return 0;
    }

Answer 4

对B数组有一个单独的索引；

int b_i = 0;

然后循环 5x5 次 A 数组

for ( k = 0; k < 5; k++)  //only 5 times
{
    for ( l = 0; l < 5; l++)
    {
        if (a[k][l] > -10 && a[k][l] < 15) {
            b[b_i] = a[k][l];
            b_i++;
        }
    }
}