学ぶ行列演算：合計と転置 | 2次元配列の操作

C# 配列

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行列演算は、多くのプログラミング作業において不可欠であり、特に画像、スプレッドシート、ゲームボードなど、グリッド状の構造に自然に適合するデータを扱う際に重要です。2次元配列（行列）でよく行う基本的な操作には、すべての要素の合計値の計算と転置があります。すべての要素の合計はデータ分析に役立ち、行列の転置（行と列の入れ替え）は、数学的計算、グラフィックス、データの異なる向きが必要なアルゴリズムで重要です。

Program.cs


              12345678910111213141516171819202122232425262728
            
// File: Program.cs
using System;

namespace ConsoleApp
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int[,] matrix = {
                {1, 2, 3},
                {4, 5, 6}
            };

            int sum = 0;
            for (int row = 0; row < matrix.GetLength(0); row++)
            {
                for (int col = 0; col < matrix.GetLength(1); col++)
                {
                    sum += matrix[row, col];
                }
            }

            Console.WriteLine("Sum of all elements: " + sum);
        }
    }
}

2次元配列内のすべての要素を合計するには、入れ子のループを使用します。外側のループで各行を、内側のループでその行内の各列を反復処理します。各要素ごとに、その値を合計値に加算します。上記の例では、プログラムは 2x3 行列のすべての要素の合計を、matrix[row, col] で各値にアクセスし、sum 変数に累積することで計算しています。

Program.cs


              123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839
            
// File: Program.cs
using System;

namespace ConsoleApp
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int[,] matrix = {
                {1, 2, 3},
                {4, 5, 6},
                {7, 8, 9}
            };

            int size = matrix.GetLength(0);
            int[,] transposed = new int[size, size];

            for (int row = 0; row < size; row++)
            {
                for (int col = 0; col < size; col++)
                {
                    transposed[col, row] = matrix[row, col];
                }
            }

            Console.WriteLine("Transposed matrix:");
            for (int row = 0; row < size; row++)
            {
                for (int col = 0; col < size; col++)
                {
                    Console.Write(transposed[row, col] + " ");
                }
                Console.WriteLine();
            }
        }
    }
}

このコードは行列の転置を実行します。3×3の行列から始め、行と列を入れ替えた新しい行列を作成します。ネストされたループを使用して、各要素（row, col）の位置を転置行列の（col, row）に再割り当てします。その後、プログラムは結果の行列を出力し、元の行が列になる様子を示します。

ノート

行列の転置とは、行と列を入れ替えることを意味します。

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セクション 4. 章 3

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セクション 4. 章 3

行列演算：合計と転置

1. 2x3 行列を転置するとどうなりますか？

2. 2次元配列内のすべての要素を合計するにはどうしますか？

3. 行列演算で転置が有用なのはなぜですか？