対称行列かどうかを出力する
この最後のステップでは、行列の対称性に関するより詳細な出力を提供するようにプログラムを拡張し、コードのモジュール性を向上させるための関数を作成します。
既存のファイルを開き、コードを更新します。
cd ~/project
nano symmetric_matrix.c
前のコードを以下の実装に置き換えます。
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_SIZE 100
// Function to check matrix symmetry
bool is_symmetric_matrix(int matrix[MAX_SIZE][MAX_SIZE], int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (matrix[i][j] != matrix[j][i]) {
return false;
}
}
}
return true;
}
// Function to print matrix
void print_matrix(int matrix[MAX_SIZE][MAX_SIZE], int n) {
printf("\nMatrix:\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
printf("%4d ", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main() {
int n, matrix[MAX_SIZE][MAX_SIZE];
// Read matrix dimensions
printf("Enter the size of the square matrix: ");
scanf("%d", &n);
// Read matrix elements
printf("Enter matrix elements:\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
printf("Enter element [%d][%d]: ", i, j);
scanf("%d", &matrix[i][j]);
}
}
// Print the entered matrix
print_matrix(matrix, n);
// Check and print symmetry status
if (is_symmetric_matrix(matrix, n)) {
printf("\nSymmetry Analysis:\n");
printf("✓ The matrix is symmetric.\n");
printf(" - All elements A[i][j] are equal to A[j][i]\n");
printf(" - Matrix is invariant under transpose\n");
} else {
printf("\nSymmetry Analysis:\n");
printf("✗ The matrix is not symmetric.\n");
printf(" - Some elements A[i][j] are not equal to A[j][i]\n");
}
return 0;
}
プログラムをコンパイルして実行します。
gcc symmetric_matrix.c -o symmetric_matrix
./symmetric_matrix
対称行列の出力例:
Enter the size of the square matrix: 3
Enter matrix elements:
Enter element [0][0]: 1
Enter element [0][1]: 2
Enter element [0][2]: 3
Enter element [1][0]: 2
Enter element [1][1]: 4
Enter element [1][2]: 5
Enter element [2][0]: 3
Enter element [2][1]: 5
Enter element [2][2]: 6
Matrix:
1 2 3
2 4 5
3 5 6
Symmetry Analysis:
✓ The matrix is symmetric.
- All elements A[i][j] are equal to A[j][i]
- Matrix is invariant under transpose
非対称行列の出力例:
Enter the size of the square matrix: 3
Enter matrix elements:
Enter element [0][0]: 1
Enter element [0][1]: 2
Enter element [0][2]: 3
Enter element [1][0]: 4
Enter element [1][1]: 5
Enter element [1][2]: 6
Enter element [2][0]: 7
Enter element [2][1]: 8
Enter element [2][2]: 9
Matrix:
1 2 3
4 5 6
7 8 9
Symmetry Analysis:
✗ The matrix is not symmetric.
- Some elements A[i][j] are not equal to A[j][i]
主な改良点:
- コードの整理を行うために
is_symmetric_matrix()
関数を追加しました。
- 行列の内容を表示する
print_matrix()
関数を作成しました。
- 詳細な対称性分析を含む出力を強化しました。
- 対称性の状態を強調するために視覚的なインジケータ (✓/✗) を使用しました。