矩阵运算

Question

目前，我正试图为我正在进行的另一个项目实现矩阵数学。

不过，我不知道这项实施是否有效。有人能告诉我我的实现是否有错误吗？

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cassert>

using namespace std;

typedef vector<vector<double> > Matrix;

Matrix add(Matrix a, Matrix b)
{
  assert(a.size() == b.size() && a[0].size() == b[0].size());

  int numRow = a.size(), numCol = a[0].size();
  Matrix output(numRow, vector<double>(numCol));

  for(int i = 0; i < numRow; i++)
  {
    for(int j = 0; j < numCol; j++)
    {
      output[i][j] = a[i][j] + b[i][j];
    }
  }

  return output;
}

Matrix subtract(Matrix a, Matrix b)
{
  assert(a.size() == b.size() && a[0].size() == b[0].size());

  int numRow = a.size(), numCol = a[0].size();
  Matrix output(numRow, vector<double>(numCol));

  for(int i = 0; i < numRow; i++)
  {
    for(int j = 0; j < numCol; j++)
    {
      output[i][j] = a[i][j] - b[i][j];
    }
  }

  return output;
}

Matrix multiply(Matrix a, double b)
{
  int numRow = a.size(), numCol = a[0].size();
  Matrix output(numRow, vector<double>(numCol));

  for(int i = 0; i < numRow; i++)
  {
    for(int j = 0; j < numCol; j++)
    {
      output[i][j] = a[i][j] * b;
    }
  }

  return output;
}

Matrix multiply(Matrix a, Matrix b)
{
  assert(a.size() == b.size() && a[0].size() == b[0].size());

  int numRow = a.size(), numCol = a[0].size();
  Matrix output(numRow, vector<double>(numCol));

  for(int i = 0; i < numRow; i++)
  {
    for(int j = 0; j < numCol; j++)
    {
      output[i][j] = a[i][j] * b[i][j];
    }
  }

  return output;
}

Matrix dotProduct(Matrix a, Matrix b)
{
  assert(a[0].size() == b.size());

  int numRow = a.size(), numCol = b[0].size();
  Matrix output(numRow, vector<double>(numCol, 0));

  for(int i = 0; i < numRow; i++)
  {
    for(int j = 0; j < numCol; j++)
    {
      for(unsigned int k = 0; k < a[0].size(); k++)
      {
        output[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
      }
    }
  }

  return output;
}

Matrix transpose(Matrix a)
{
  int numRow = a[0].size(), numCol = a.size();
  Matrix output(numRow, vector<double>(numCol));

  for(int i = 0; i < numRow; i++)
  {
    for(int j = 0; j < numCol; j++)
    {
      output[i][j] = a[j][i];
    }
  }

  return output;
}

Matrix applyFunc(Matrix a, double (*f)(double))
{
  int numRow = a.size(), numCol = a[0].size();
  Matrix output(numRow, vector<double>(numCol));

  for(int i = 0; i < numRow; i++)
  {
    for(int j = 0; j < numCol; j++)
    {
      output[i][j] = (*f)(a[i][j]);
    }
  }

  return output;
}

int main()
{

}

Answer 1

概述

当然，这是表示Matrix的一种方法。

typedef vector<vector<double> > Matrix;

这里的问题是，没有强制执行，这些都是矩形的。您的代码假设它们是矩形，如果假设是错误的，事情就会非常糟糕。

您不使用封装。

Matrix add(Matrix a, Matrix b)
Matrix subtract(Matrix a, Matrix b)
Matrix multiply(Matrix a, double b)
Matrix multiply(Matrix a, Matrix b)
Matrix dotProduct(Matrix a, Matrix b)

所有这些都是独立的方法。不是绝对的不-不，但是正确地使用类，您可以强制执行矩形大小的要求(最好是在编译时)，但是可以在运行时执行。如果使用这些方法，这些方法通常都是成员函数。

此外，这些功能也是错误的：

Matrix multiply(Matrix a, Matrix b)
Matrix dotProduct(Matrix a, Matrix b)

这两种功能都不像它们所宣传的那样。你应该看看维基百科的定义。