C语言编程题计算一个矩阵的转置

1、使用双重循环直接计算转置

使用双重循环来交换矩阵的行和列。

#include <stdio.h>

#define ROWS 3
#define COLS 3

void transpose(int matrix[ROWS][COLS], int result[COLS][ROWS]) {
    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
        for (int j = 0; j < COLS; j++) {
            result[j][i] = matrix[i][j];
        }
    }
}

int main() {
    int matrix[ROWS][COLS] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
    int result[COLS][ROWS];

    transpose(matrix, result);

    printf("Transposed matrix:\n");
    for (int i = 0; i < COLS; i++) {
        for (int j = 0; j < ROWS; j++) {
            printf("%d ", result[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

2、使用指针访问数组元素

通过使用指针操作来实现矩阵的转置。

#include <stdio.h>

#define ROWS 3
#define COLS 3

void transpose(int *matrix, int *result, int rows, int cols) {
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            *(result + j * rows + i) = *(matrix + i * cols + j);
        }
    }
}

int main() {
    int matrix[ROWS][COLS] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
    int result[COLS][ROWS];

    transpose((int *)matrix, (int *)result, ROWS, COLS);

    printf("Transposed matrix:\n");
    for (int i = 0; i < COLS; i++) {
        for (int j = 0; j < ROWS; j++) {
            printf("%d ", result[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

3、使用临时变量进行原地转置（适用于方阵）

对于方阵，可以在同一矩阵中交换元素来完成转置。

#include <stdio.h>

#define N 3

void transposeInPlace(int matrix[N][N]) {
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = i + 1; j < N; j++) {
            int temp = matrix[i][j];
            matrix[i][j] = matrix[j][i];
            matrix[j][i] = temp;
        }
    }
}

int main() {
    int matrix[N][N] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};

    transposeInPlace(matrix);

    printf("Transposed matrix:\n");
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            printf("%d ", matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

4、使用递归方式计算转置

递归可以用于实现矩阵的转置，不过这种方法在实际应用中较少使用。

#include <stdio.h>

#define ROWS 3
#define COLS 3

void transposeRecursive(int matrix[ROWS][COLS], int result[COLS][ROWS], int i, int j) {
    if (i >= ROWS) {
        return;
    }
    if (j >= COLS) {
        transposeRecursive(matrix, result, i + 1, 0);
        return;
    }
    result[j][i] = matrix[i][j];
    transposeRecursive(matrix, result, i, j + 1);
}

int main() {
    int matrix[ROWS][COLS] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
    int result[COLS][ROWS];

    transposeRecursive(matrix, result, 0, 0);

    printf("Transposed matrix:\n");
    for (int i = 0; i < COLS; i++) {
        for (int j = 0; j < ROWS; j++) {
            printf("%d ", result[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}