2 つの行列を加算する

はじめに

この実験では、2 次元配列を使って 2 つの行列を加算する C++ プログラムを書きます。

C++ ファイルを作成する

~/project ディレクトリ内に add_matrices.cpp という名前の C++ ファイルを作成します。これがコードを記述するメインファイルになります。

cd ~/project
touch add_matrices.cpp

コードを書く

以下のコードをコピーして、add_matrices.cpp ファイルに貼り付けます。

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    cout << "\n\nWelcome to the Add Matrices Program\n\n\n";

    // 変数を初期化する
    int row, col, i, j;

    // 3 つの行列（2 次元配列）を宣言する
    int m1[10][10], m2[10][10], sum[10][10];

    // ユーザーから行列の行数と列数を取得する
    cout << "\nEnter the number of Rows and Columns of matrix : ";
    cin >> row >> col;

    // 最初の行列の要素をユーザーから取得する
    cout << "\nEnter the " << row * col << " elements of first matrix : \n";
    for (i = 0; i < row; i++) {
        for (j = 0; j < col; j++) {
            cin >> m1[i][j];
        }
    }

    // 2 番目の行列の要素をユーザーから取得する
    cout << "\nEnter the " << row * col << " elements of second matrix : \n";
    for (i = 0; i < row; i++) {
        for (j = 0; j < col; j++) {
            cin >> m2[i][j];
        }
    }

    // 和の行列を計算する
    for (i = 0; i < row; i++) {
        for (j = 0; j < col; j++) {
            sum[i][j] = m1[i][j] + m2[i][j];
        }
    }

    // 行列を表示する
    cout << "\n\nThe first matrix is : \n";
    for (i = 0; i < row; i++) {
        for (j = 0; j < col; j++) {
            cout << m1[i][j] << "  ";
        }
        cout << endl;
    }

    cout << "\n\nThe second matrix is : \n";
    for (i = 0; i < row; i++) {
        for (j = 0; j < col; j++) {
            cout << m2[i][j] << "  ";
        }
        cout << endl;
    }

    cout << "\n\nThe Sum matrix is : \n";
    for (i = 0; i < row; i++) {
        for (j = 0; j < col; j++) {
            cout << sum[i][j] << "  ";
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}

コードをコンパイルして実行する

コードをコンパイルするには、~/project ディレクトリでターミナルを開き、次のコマンドを実行します。

g++ add_matrices.cpp -o add_matrices

プログラムを実行するには、ターミナルに次のコマンドを入力します。

./add_matrices

これにより、プログラムが実行され、2 つの行列を加算した結果が出力されます。

出力を検証する

プログラムを実行した後、以下のような出力が表示されるはずです。

Welcome to the Add Matrices Program

Enter the number of Rows and Columns of matrix : 2 2

Enter the 4 elements of first matrix :
1 2 3 4

Enter the 4 elements of second matrix :
5 6 7 8


The first matrix is :
1  2
3  4


The second matrix is :
5  6
7  8


The Sum matrix is :
6  8
10  12

まとめ

この実験では、C++ プログラミング言語を使って 2 次元配列を用いて 2 つの行列を加算する方法を学びました。2 つの行列を入力として受け取り、それらの対応する要素を加算し、和の行列を出力するプログラムを作成しました。