double[，]与List<List<double>>

Question

我有一个使用double的矩阵乘法实验室的代码，我想将它与使用List< List< double>>的实现进行比较

public static Matrix operator *(Matrix a, Matrix b)
    {
        if (a.Width != b.Height)
        {
            throw new InvalidOperationException();
        }

        double[,] result = new double[a.Height, b.Width];

        for (int i = 0; i < a.Height; i++)
        {
            for (int j = 0; j < b.Width; j++)
            {
                for (int k = 0; k < a.Width; k++)
                    result[i, j] += a[i, k] * b[k, j];
            }
        }

        return new Matrix(result);
    }

这里的“‘result”有正确的数据：

输入矩阵A：

1.000 2.000 3.000 1.000

2.000 3.000 3.000 1.000

输入矩阵B：

1.000 0.000 0.000 0.000

0.000 1.000 0.000 0.000

0.000 0.000 1.000 0.000

2.000 3.000 0.000 1.000

矩阵乘积A*B

3.000 5.000 3.000 1.000

4.000 6.000 3.000 1.000

正在将其更改为列表...

public List<List<double>> matrix;

public double this[int x, int y]
    {
        get { return matrix[x][y]; }
        set { matrix[x][y] = value; }
    } 

public static Matrix operator *(Matrix a, Matrix b)
    {
        if (a.Width != b.Height)
        {
            throw new InvalidOperationException();
        }

        Matrix result = new Matrix(a.Height, b.Width);

        for (int i = 0; i < a.Height; i++)
        {
            for (int j = 0; j < b.Width; j++)
            {
                for (int k = 0; k < a.Width; k++)
                    result[i, j] += a[i, k] * b[k, j];
            }
        }

        return result;
    }

使用相同的数据，现在的结果是：

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编辑:构造函数是：

public Matrix(int height, int width)
    {
        List<List<double>> points = new List<List<double>>();

        List<double> row = new List<double>();

        for (int i = 0; i < width; i++)
        {
            row.Add(0.0d);
        }

        for (int i = 0; i < height; i++)
        {
            points.Add(row);
        }

        matrix = points;
    }

它看起来运行得很好，一切都初始化为0.0

我的问题是，为什么数学会在两种存储值的方式之间发生变化。

Answer 1

问题出在你的矩阵构造器上。您将"points“中的每个”行“都设置为相同的实例。

尝试将构造函数更改为：

public Matrix(int height, int width)
{
    List<List<double>> points = new List<List<double>>(height); // Might as well set the default capacity...
    for (int j = 0; j < height; j++) 
    {
        List<double> row = new List<double>(width);
        for (int i = 0; i < width; i++)
        {
            row.Add(0.0d);
        }
        points.Add(row);
    }
    matrix = points;
}

也就是说，对于矩阵，除非您尝试实现稀疏矩阵，否则多维数组更有意义。只有当您希望允许列表增长时，使用列表列表才更有意义。在您的情况下，您预先知道大小，所以使用数组可能是更好的选择。

Answer 2

好吧，构造器是错误的。这是因为矩阵中的所有行都指向一个对象。当您更改一行中的数据时，实际上是更改了所有行中的数据。

这样更正它。

public Matrix(int height, int width)
    {
        List<List<double>> points = new List<List<double>>();

        for (int i = 0; i < height; i++)
        {
            List<double> row = new List<double>();

            for (int i = 0; i < width; i++)
            {
                row.Add(0.0d);
            }
            points.Add(row);
        }

        matrix = points;
    }