计算子矩阵中所有元素总和平均值的函数[关闭]

Question

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我想做一个带三个参数的函数

1. 二维阵列。 (int array[rows][cols])
2. 一个整数。 (int n)
3. 数组[i][j]的地址。

意味着我的函数原型应该是这样的double Sub_avg(int arr[rows][cols], int n, int *arr[i][j])

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功能说明

• 第一个参数是二维数组，表示将要处理的数据。

• 这里n代表n x n矩阵表示需要对所有元素取平均值的方阵的维数。

• 最后一个参数int arr[i][j]是子矩阵第一个元素的地址。

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示例输入

• 例如让我们采用 3x3 矩阵，
• 我要计算子矩阵

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输出

• 那么该函数将返回 8.25，即 (8 + 7 + 9 + 9)/4。

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1. 是否有此类计算的库函数或模板？
2. 我主要关心的是如何在运行时传递二维数组，因为用户要输入数组的维度。

Answer 1

通常在 C++ 中，您将使用 std::vector 或 std::array 来存储数组并传递它们。但是，如果您真的需要使用普通的旧数组和指针，那么接下来我将提供您的任务解决方案。此外，在传递普通数组时，您可能会使用模板魔法，但我认为您想要一些非常简单的东西。

我对您的函数接口进行了最低限度的修改，使其足以使用普通数组和指针来解决任务。您应该将数组传递为int const *，因为在 C/C++ 中，如果没有模板魔法，您将无法传递 int arr[rows][cols]，您还必须传递 rows 和 cols，因为函数不知道数组的维度，而是在传递指向子数组的指针时，您应该在数组中传递 sub_row 和 sub_col 位置。

另外我决定实现Sub_avg2()函数，它非常接近你函数的接口，但它更高级和复杂，因为它使用模板。也因为模板，这意味着你的函数的主体应该只放在你的库的标题.h 文件中，主体应该在编译时作为源代码可用。但额外的好处是，这个函数会在编译时自动完成传递数组维度的工作。

您还可以注意到，我在代码中进行了额外的越界检查，并在出现错误时返回 0。

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#include <iostream>

static double Sub_avg(int const * arr, int rows, int cols, int n, int sub_row, int sub_col) {
    if (!arr || rows < 0 || cols < 0 || n < 0 || sub_row < 0 || sub_col < 0 || sub_row + n > rows || sub_col + n > cols)
        return 0; // Just out of bounds checking. Return error.
    double sum = 0;
    for (size_t i = 0; i < n; ++i)
        for (size_t j = 0; j < n; ++j)
            sum += arr[(sub_row + i) * cols + sub_col + j];
    return sum / double(n * n);
}

template <int rows, int cols>
static double Sub_avg2(int const (&arr)[rows][cols], int n, int const * sarr) {
    int sub_row = (sarr - &arr[0][0]) / cols, sub_col = (sarr - &arr[0][0]) % cols;
    if (!arr || rows < 0 || cols < 0 || n < 0 || sub_row < 0 || sub_col < 0 || sub_row + n > rows || sub_col + n > cols)
        return 0; // Just out of bounds checking. Return error.
    double sum = 0;
    for (size_t i = 0; i < n; ++i)
        for (size_t j = 0; j < n; ++j)
            sum += arr[sub_row + i][sub_col + j];
    return sum / double(n * n);
}

int main() {
    int const rows = 3, cols = 3, n = 2, sub_row = 1, sub_col = 1;
    int arr[rows][cols] = {{3, 5, 6}, {5, 8, 7}, {5, 9, 9}};
    std::cout << Sub_avg((int*)arr, rows, cols, n, sub_row, sub_col) << std::endl;
    std::cout << Sub_avg2(arr, n, &arr[sub_row][sub_col]) << std::endl;
}

输出：

8.25
8.25